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Dispositif d'étanchéité de tiroir rotatif, utilisant des garnitures d'étanchéité serréesau moyen de membranes-
La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité de tiroir rotatif, utilisant des garnitures d'étanchéité serrées par l'intermédiaire de membranes.
On a observé dans les dispositifs de ce genre l'inconvénient que par suite de sollicitations spéciales en fonctionnement, les membranes se brisent et qu'ainsi un fonctionnement irréprochable de la distribution à tiroir rotatif est compromis.
La présente invention concerne une disposition @
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et un montage d'un semblable dispositif au moyen desquels ces inconvénients sont évités. L'essence de l'invention sera expliquée avantageusement à l'aide des dessins schématiques'
La fig. 1 montre une coupe trahsversale dans une distribution à tiroir rotatif comportant une garniture d'étanchéité en plusieurs pièces, suivant la réalisation connue.
La fig. 2 représente la même coupe avec'montage du dispositif de décharge suivant l'invention.
La fig. 3 est une vue de dessus du couvercle du dispositif de décharge-
La fig. 4 est une coupe longitudinale partielle dans une distribution à tiroir rotatif, le plan de coupe étant mené perpendiculairement au plan de coupe de la fig. 2.
La fig.5 est une coupe par la ligne V-V de la fig.4.
On partira pour l'explication de l'invention et en particulier de ses avantages, de la fige1 qui repré- sente schématiquement la distribution connue à tiroir rotatif.
Dans la. culasse a du cylindre se meut d'une ma- nière connue le tiroir rotatif b. L'étanchéité du tiroir rotatif b par rapport à la chambre de travail.±. se fait au moyen de la garniture d'étanchéité annulaire qui est serrée et rendue étanche dans la culasse du cylindre au moyen de la membrane ou du paquetde membranes f. Le tiroir rotatif b tourne dans le sens de la flèche I. Dans son appui dans la culasse du cylindre contre la garni- ture d'étanchéité il se produit alors les zônes de frot- tement A etB. Dans le cas d'un travail de frottement
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tout à fait uniforme aux points A et B, le tiroir rotatif tend, lors du commencement du mouvement de rotation, à rouler en ces points dans la direction des flèches II et III.
Comme ces directions de mouvement sont opposées l'une à l'autre, elles s'annulent et le tiroir tourne sur place.
Dans ce cas, le travail de frottement a donc sur la gar- niture d'étanchéité seulement une action telle que cette garniture est entrainée sous l'influence de la pression d'application alternante dans la direction de mouvement du tiroir rotatif. De ce fait, la membrane f immobilisée par serrage reçoit un mouvement de basculement dans la direction des flèches IV et V, mouvement qui suffirait déjà par lui-même pour détruire la membrane.
A cette possibilité s'ajoute encore la circons- tanceaggravante que l'égalité complète supposée du travail de frottement aux points A et B n'existe pas en fonction- nement pratique. Ce travail varie par exemple avec l'aug- mentation d'échauffement de la machine. Il est connu que les huiles de graissage usuelles perdent, suivant leur qualité, à' des températures supérieures à 90 , déjà plus ou moins de leur pouvoir lubrifiant, qu'elles se vapori- sent même en partie.
En outre, la garniture d'étanchéité devient no- tablement plus chaude que la culasse du cylindre, de sorte qu'en pleine charge de la machine, le travail de frotte- ment au point B sera notablement plus grand qu'au point A.
Outre l'augmentation de l'influence de basculement décrite, ceci a pour conséquence que le tiroir roule au point B et a donc la tendance de s'échapper latéralement dans la direction de la flèche VI. Un semblable mouvement est pos- sible par le fait que le tiroir doit être monté, comme on
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le sait, avec un certain jeu dans la culasse du cylindre en
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vue d'éviter un grippage ou une corrosion par suite des dilatations thermiques. Il en résulte une pression supplé- mentaire sur la Garniture d'étanchéité de sorte que le basculement dans la direction IV et V est augmenté et que la destruction des membranes est inévitable.
Pour éliminer cet inconvénient décrit et empê- cher une rupture de la membrane, on a essayé jusqu'à pré- sent d'obtenir la résistance nécessaire au moyen d'un grand nombre de membranes, c'est-à-dire d'un paquet de membranes. Le paquet de membranes devenait alors toute- fois tellement rigide et par conséquent la pression d'ap- plication, dont dépend essentiellement le travail d'en- semble d'actionnement du tiroir rotatif, tellement élevée que pour surmonter ce travail il fallait dépenser une trop grande partie de la puissance, sans pouvoir toutefois empêcher complètement une rupture des membranes. Il n'était donc pratiquement pas possible d'utiliser l'avan- tage du serrage par membranes de la garniture d'étanchéité.
La présente invention concerne une disposition qui évite ces inconvénients. On prévoit dans ce but pour les membranes un dispositif de décharge qui rend impos- sibles les mouvements nuisibles décrits et permet seule- ment les mouvements qui correspondent à la nature propre d'une membrane et à sa destination. Dans ce but, la gar- niture d'étanchéité est supportée supplémentairement dans la culasse du cylindre de telle manière que la membrane effectue seulement des oscillations perpendiculairement à sa surface, tandis que tous les mouvements de cisaillement par basculement sont exclus.
Comme on le voit à la fig. 2, on a vissé dans la partie supérieure du flasque de la garniture d'étan- chéité un levier d'appui k. L'extrémité 1 de ce levier k
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a la forme d'une sphère et est supportée,dans une cavité m exactement appropriée, du couvercle n (fig.3).
Comme le levier d'appui k est disposé à peu près parallèlement aux membranes f, la garniture d'étanchéité e peut effectuer seulement, par suite du support radial du levier k, des mouvements à peu près perpendiculaires au plan des membranes. Une déviation supplémentaire du tiroir ou de la garniture e et le mouvement de basculement résul- tant à action destructrice sur les membranes sont éliminés vu que la garniture d'étanchéité peut osciller seulement encore autour de l'extrémité sphérique.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, on a prévu encore un montage spécial du tiroir rotatif.Le tiroir rotatif est monté supplémentairement aux deux ex- trémités dans des paliers à billes o. Ces paliers à bil- les o (fig. 5) sont enchassés de telle manière dans des cadres carrés p et des bagues de retenue qu'un minime déplacement dans la direction verticale est possible. r est ici une manchette de caoutchouc pour l'étanchéité du palier à billes par rapport à la circulation d'eau.
Un tiroir rotatif ainsi monté a la possibilité de se dilater, en cas d'échauffement, également dans la di- rection de la chambre de travail entre la surface d'appui de la culasse du cylindre et la garniture d'étanchéité, sans qu'il puisse se produire un grippage. Des mouvements latéraux qui sont possibles par suite du jeu et qui ont comme on l'a mentionné une action destructrice également sur les membranes, sont par contre exclus. L'action du dispositif de décharge pour les membranes est ainsi favo- risée et avant tout le dispositif de décharge est à son tour protégé de sollicitations trop fortes.
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Il est donc possible suivant la présente inv-
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tion de produire une étanchéité irréprochable avec ser- rage de la garniture d'étanchéité par des membranes, sans qu'une destruction de la garniture soit à redouter. On peut en outre par le choix d'un petit nombre de membranes aussi minces que possible employer un paquet de membranes souples et élastiques qui a l'avantage d'une tension ini- tiale beaucoup plus limitée. Outre l'agrément d'un réglage beaucoup plus facile, on obtient encore l'avantage que malgré la bonne action d'étanniiéité, on peut employer une pression d'application plus petite. La pression d'appli- cation plus minime se faitsehtir sous la forme d'une aug- mentation de la puissance utile, car une minime partie de la puissance seulement est consommée par frottement.
Revendications.
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1/ Dispositif d'étanchéité de tiroir rotatif, utilisant des garnitures d'étanchéité serrées au moyen de membranes, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité est supportée dans le logement au moyen d'un levier d'ap- pui de telle manière que cette garniture et les membranes reliées à celle-ci ne peuvent effectuer que des mouvements à peu prés perpendiculaires à la surface de la membrane.
2/ Forme de réalisation suivant la revendica- tion 1, caractérisée en ce qu'un levier d'appui (k) fixé latéralement au flasque de la garniture d'étanchéité (e) est supporté dans le logement au moyen d'une extrémité (1) en forme de sphère.
3/ Forme de réalisation suivant les revendica-
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tions 1 et 2, caractérisée en ce que le tiroir rotatif est monté supplémentairement dans des paliers, par exemple des paliers à billes, et en ce que ces paliers présentent une petite possibilité de dêplace.ert yperpendi,ruairement à la membrane, ;e;ir i....... . Y,Y ..............¯..
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Rotary drawer sealing device, using tight gaskets by means of membranes
The present invention relates to a rotary drawer sealing device, using seals tightened by membranes.
It has been observed in devices of this type the drawback that as a result of special stresses in operation, the membranes break and that thus flawless operation of the rotary slide valve distribution is compromised.
The present invention relates to an arrangement @
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and a mounting of such a device by means of which these drawbacks are avoided. The essence of the invention will be explained advantageously with the aid of the schematic drawings.
Fig. 1 shows a cross-section through a rotary slide valve distribution comprising a seal in several parts, according to the known embodiment.
Fig. 2 shows the same section with the assembly of the discharge device according to the invention.
Fig. 3 is a top view of the cover of the discharge device
Fig. 4 is a partial longitudinal section through a rotary slide valve distribution, the section plane being conducted perpendicular to the section plane of FIG. 2.
Fig.5 is a section through the line V-V of Fig.4.
For the explanation of the invention and in particular of its advantages, we will start from fig1 which schematically represents the known distribution with a rotary slide.
In the. cylinder head a of the cylinder moves in a known manner the rotary slide valve b. The tightness of the rotary drawer b in relation to the working chamber. ±. is achieved by means of the annular seal which is clamped and sealed in the cylinder head by means of the diaphragm or the diaphragm pack f. The rotary slide b turns in the direction of arrow I. When it rests in the cylinder head against the seal, the friction zones A and B are produced. In the case of friction work
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completely uniform at points A and B, the rotary slide tends, when the rotational movement begins, to roll at these points in the direction of arrows II and III.
As these directions of movement are opposite to each other, they cancel each other out and the drawer spins in place.
In this case, the friction work therefore has on the seal only such an action that this seal is driven under the influence of the alternating application pressure in the direction of movement of the rotary slide. As a result, the membrane f immobilized by clamping receives a tilting movement in the direction of arrows IV and V, a movement which would already be sufficient by itself to destroy the membrane.
To this possibility is added the aggravating circumstance that the supposed complete equality of the friction work at points A and B does not exist in practical operation. This work varies, for example, with the increase in heating of the machine. It is known that conventional lubricating oils lose, depending on their quality, at temperatures above 90, already more or less of their lubricity, that they even vaporize in part.
In addition, the gasket becomes noticeably hotter than the cylinder head, so that under full load of the machine the friction work at point B will be appreciably greater than at point A.
Besides the increase in the tilting influence described, this results in the spool rolling at point B and therefore tending to escape laterally in the direction of arrow VI. A similar movement is possible by the fact that the drawer must be mounted, as one
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knows it, with a certain play in the cylinder head in
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to avoid seizure or corrosion due to thermal expansion. This results in additional pressure on the seal so that tilting in the IV and V direction is increased and destruction of the membranes is inevitable.
In order to eliminate this described disadvantage and to prevent rupture of the membrane, attempts have hitherto been made to obtain the necessary strength by means of a large number of membranes, that is to say one. membrane package. The packet of membranes then became however so rigid and consequently the application pressure, on which essentially depends the overall work of actuating the rotary spool, so high that to overcome this work it was necessary to spend a too much power, without however being able to completely prevent rupture of the membranes. It was therefore practically not possible to use the advantage of membrane tightening of the seal.
The present invention relates to an arrangement which avoids these drawbacks. For this purpose, a discharge device is provided for the membranes which makes the harmful movements described impossible and allows only those movements which correspond to the specific nature of a membrane and to its destination. For this purpose, the gasket is additionally supported in the cylinder head in such a way that the diaphragm only oscillates perpendicular to its surface, while all tilting shear movements are excluded.
As seen in fig. 2, a support lever k has been screwed into the upper part of the flange of the seal. End 1 of this lever k
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has the shape of a sphere and is supported, in an exactly appropriate cavity m, of the cover n (fig. 3).
As the support lever k is disposed approximately parallel to the membranes f, the sealing gasket e can only perform, as a result of the radial support of the lever k, movements approximately perpendicular to the plane of the membranes. Further deflection of the spool or seal and the resulting destructive tilting movement on the membranes is eliminated since the seal can only still oscillate around the spherical end.
According to an embodiment of the invention, a further special mounting of the rotary slide is provided. The rotary slide is additionally mounted at both ends in ball bearings o. These ball bearings o (fig. 5) are embedded in such a way in square frames p and retaining rings that a minimum displacement in the vertical direction is possible. r is here a rubber sleeve for sealing the ball bearing against the water circulation.
A rotary slide mounted in this way has the possibility of expanding, in the event of heating, also in the direction of the working chamber between the bearing surface of the cylinder head and the seal, without causing any damage. seizure could occur. Lateral movements which are possible as a result of the play and which have, as has been mentioned, a destructive action also on the membranes, are on the other hand excluded. The action of the discharge device for the membranes is thus favored and above all the discharge device is in turn protected from excessive stresses.
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It is therefore possible according to the present inv-
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tion of producing an irreproachable seal with the tightening of the seal by membranes, without the destruction of the seal being to be feared. In addition, by choosing a small number of membranes that are as thin as possible, a package of flexible and elastic membranes can be employed which has the advantage of a much lower initial tension. In addition to the convenience of a much easier adjustment, there is still the advantage that despite the good sealing action, a smaller application pressure can be employed. The lower application pressure results in an increase in the useful power, since only a small part of the power is consumed by friction.
Claims.
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1 / Rotary drawer sealing device, using tight seals by means of membranes, characterized in that the sealing gasket is supported in the housing by means of a support lever in such a way that this lining and the membranes connected to it can only perform movements approximately perpendicular to the surface of the membrane.
2 / An embodiment according to claim 1, characterized in that a support lever (k) fixed laterally to the flange of the seal (e) is supported in the housing by means of one end ( 1) in the shape of a sphere.
3 / Embodiment according to the claims
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tions 1 and 2, characterized in that the rotary slide is mounted additionally in bearings, for example ball bearings, and in that these bearings have a small possibility of dêplace.ert yperpendi, rualement to the membrane,; e; ir i ........ Y, Y .............. ¯ ..
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