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Garniture universelle d'étanchéité susceptible de jouer en même temps le rôle de palier étanche et d'élément étanche de -centrage.
La présente invention est relative à une garniture, ayant pour but de réaliser l'étanchéité entre deux pièces mécaniques qui se trouvent en mouvement de rotation relative, susceptible d'être utilisée dans les mêmes conditions de mouvement comme palier étanche, comme butée élastique et étanche et comme soupape automatique.
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Les différentes garnitures actuellement connues utilisent soit un diaphragme souple de profil variable, plus ou moins plat, tel que celui représenté sur les figures 1 et 2, soit une membrane cylindrique telle que représentée sur la figure 3. Ces éléments sont utilisés pour leur qualité propre d'étanchéité et pour leur souplesse qui permet un jeu relatif dans le sens axial, des pièces tournantes entre les- quelles l'étanchéité doit être réalisée. En plus des dia- phragmes ci-dessus, ces garnitures comportent un corps élas- tique, en général un ressort à boudin, assurant la pression moyenne nécessaire entre les surfaces d'étanchéité en frot- tement qui sont, d'un côté, la surface de butée B et de l'autre côté, la surface d'un élément (glace d'étanchéité) appartenant à la garniture tel que 6 (figure 2).
La pression moyenne est celle qu'exerce le ressort dans la position moyenne de la butée B (diagramme des figures 4 et 4a) entre les deux positions extrêmes de son battement axial possible ayant l'amplitude #.
Afin de donner une plus grande souplesse à cette garniture, on donnait aux ressorts un nombre de spire& rela- tivement grand d'où., pour le ressort, une grande longueur.
Ces garnitures présentent de nombreux inconvénients : En premier lieu, du fait que la pression moyenne du ressort est pratiquement constante, c'est-à-dire non proportionnelle à la pression du fluide, il faut employer un ressort puissant correspondant à la pression maximum du fluide, d'où des usures exagérées et des dommages causés sur les surfaces de frottement, même lorsque cela n'est pas nécessaire, c'est-à- dire lorsque le fluide est à pression beaucoup plus basse.
Cette usure et ces dommages donnent lieu à des fuites.
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- En outre de ces inconvénients, de nature hydrosta- tique, il y en a d'autres de nature cinétique. Lorsqu'il y a possibilité de déplacements axiaux au cours de la rotation relative des pièces, ces déplacements se produisent à vitesse relativement grande, sous forme de battements. Par suite de l'inertie des différentes pièces, de la garniture (de la glace d'étanchéité en particulier),, la glace 6 a tendance à ,perdre le contact intime avec la surface de butée B à la fréquence des battements. Il en résulte des fuites à chaque battement. Ces battements peuvent être également provoqués ou aidés par des irrégularités géométriques existant entre les faces de frottement de la glace et de l'une des pièces.
En outre, les irrégularités pouvant exister sur les surfaces de frottement autres que ces faoes d'étanchéité sont également susceptibles de produire le même effet nuisible.
Dans le graphique de la figure 4a portant en abaisses les déplacements axiaùx des pièces en contact G et B de la figure 2 par exemple, de part et d'autre.d'une position médiane IdN, l'amplitude maximum de ces déplacements (battements) étant soit de part et d'autre de NN, et en ordonnées les pressions (tension élastique), la caractéristique élastique d'une garniture à ressort à boudin ou autre corps élastique est représentée suivant la loi de Hooke, par la ligne droite UU.
En plus'des inconvénients ci-dessus qui sont des sources de fuites, ces garnitures sont encombrantes, elles imposent des conditions spéciales à respecter dans les projeta de machines ou d'installations, elles doivent être spécialement étudiées pour chaque cas, et il faut pour leur montage et leur entretien un personnel qualifié. Elles ne peuvent en tout cas pas faire l'objet d'une normalisation et ne peuvent dans aucun cas être utilisées comme palier étanche.
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La garniture d'étanchéité selon l'invention remédie à tous les inconvénients ci-dessus.
En conséquence, l'invention a pour but de réaliser une garniture d'étanchéité universellement utilisable dans tous les cas où il est nécessaire d'assurer l'étanchéité contre le passage de gaz, de liquides ou de vapeurs, entre des pièces mé- caniques en rotation relative (rotation complète ou oscilla- tion rotative d'une pièce intérieure vis-à-visd'une pièce ex- térieure) que ces mouvements soient continus ou intermittents.
L'invention a encore pour objet de réaliser une gar- niture d'étanchéité utilisable pour les différentes pressions, de zéro jusqu'aux plus hautes pressions, et susceptible.d'être utilisée sous les différentes températures, jusque celles considérées comme maximum admissible pour la conservation des bonnes qualités physiques et chimiques des matières employées.
L'invention a encore pour objet de réaliser une garniture maintenant une étanchéité parfaite, tout en per- mettant les jeux radiaux et axiaux maximum usuellement tolérés dans les articulations tournantes, comme dans le cas d'un arbre dans un palier lisse et dans le cas d'un nombre de tours variant de zéro jusqu'au maximum de vitesse de rota- tion, tout en permettant le changement de sens de rotation des pièces entre lesquelles l'étanchéité doit être réalisée.
La garniture selon l'invention est également utilisable pour tous les diamètres de pièces intérieures ou extérieures.
Comme garniture d'étanchéité, elle peut être uti- lisée également comme obturateur de protection contre l'accès des impuretés et de différents fluides nuisibles par leur haute température ou par leur action chimique, contre les pertes d'huile, etc....
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'On va maintenant décrire plusieurs formes de réa- lisation de l'invention, données uniquement à titre d'exem- ples, sans que l'invention y soit pour cela limitée, avec référence au dessin,, schématique annexé, ainsi que diffé- rentes variantes d'utilisation. Sur ce dessin :
Les fleures 1, 2 et 3 représentent, comme on l'a dit, des formes.¯de réalisation de dispositifs antérieurs.
La figure 4 représente les positions extrêmes du battement dans le cas d'une garniture antérieure .telle que celle de la figure 1.
La figure 4a est un diagramme représentant la pres- sion exercée par la garniture, contre la butée, en fonction des déplacements relatifs axiaux des pièces entre lesquelles -doit être assurée l'étanchéité.
La figure 5 représente schématiquement en coupe méridienne une garniture selon l'invention avant son montage.
La figure 6 la représente de façon analogue, en position de montage et en service.
Les figures 7-7a et 8-8a représentent chacune, vue en plan et en.coupe, une rondelle élastique de renforcement du diaphragme, l'emploi de ces rondelles étant facultatif.
Les figures 9 à 15-représentent en coupe méridienne différents types de diaphragmes donnés à titre d'exemples.
La figure 16 est une vue correspondante en plan,
La figure 17 *présente en élévation et en coupe axiale partielle, une forme de réalisation d'une garniture selon l'invention dans une première variante d'utilisation.
La figure 18 est une vue-correspondante en plan sur la moitié de gauche et en coupe suivant la ligne XVIII-XVIII de la figure 17, sur la moitié de droite.
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Les figures 19 et 20 sont des vues correspondantes de la même garniture, dans une deuxième variante d'utilisation, la coupe de la figure 20 étant faite suivant Xx-XX de la fig.19.
La figure 21 est une vue analogue aux figures 17 et 19 et représente la même garniture, mais, à titre d'exemple, avec un autre type de diaphragme, tel que celui de la figure 11.
Les figures 22 et 23 représentent les faces d'étan- chéité ou d'appui. vues sur les deux côtés de la garniture réversible de la figure 21.
Les figures 24 et 25 montrent deux modes de montage de cette même garniture pour illustrer sa qualité de réversi- bilité selon l'invention, ces deux montages correspondant à ceux représentés sur les figures 17 et 19.
Les figures 26, 27 et 28 sont des vues analogues aux figures 21, 24 et 25, ¯mais avec d'autres formes des faces d'étanchéité; ou d'appui de la garniture.
Les figures 29, 30 et 31 sont des vues analogues d'une garniture présentant des faces d'étanchéité ou d'appui différentes avec des décalages différents.
La figure 32 représente une troisième variante typique d'utilisation de la garniture des figures 17 et 19 mais avec des faoes d'étanchéité de forme différente.
Les figures 33, 34 et 35 représentent trois mondes de montage pour réaliser l'étanchéité dans les deux sens avec utilisation de garnitures doubles.
La figure 36 représente, de façon analogue aux figures 17 et 19, une garniture jumelée.
La figure 37 est une vue correspondante analogue à celle des figures 18 et 20, partie en coupe suivant XXXVII-XXXVII de la figure 36.
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Les figures 38 et 38a représentent en plan et en coupe les rondelles de renforoement du diaphragme correspon- dant à la figure 36.
La figure 39 est un diagramme correspondant des caractéristiques élastiques, diagramme analogue à celui de la figure 4a, mais pour une garniture jumelée.
Les figures 40 et 41 sont des vues en coupe partiel- le d'autres modes de réalisation de la garniture jumelée de la figure 36.
La figure 42 représente en coupe partielle une garniture multiple jouant le rôle de palier étanche.
La figure 43 montre cette garniture montée sur une pompe centrifuge selqn la première variante d'utilisa- tion d'après la figure 17.
La figure 44 est une vue schématique 'analogue correspondant à la troisième variante d'utilisation d'après la figure 52.
Les figures 45-45a et 46-46a représentent respec- tivement en plan et en coupe, des rondelles utilisables dans les différentes garnitures.
La figure 47 enfin représente une garniture multiple dérivée de la garniture jumelée de la figure 36.
La garniture selon l'invention est basée comme les garnitures antérieures, sur l'application d'un diaphragme étanche, de préférence métallique, ayant une souplsse suffi- sante et une certaine élasticité. Néanmoins les- diaphragmes non métalliques peuvent,être utilisés en raison de leurs meilleures qualités de souplesse et de flexibilité, mais à condition que leurs qualités mécaniques chimiques et ther- miques conviennent aux conditions d'utilisation.Toutefois,
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pour éliminer les inconvénients des dispositifs antérieurs, rappelés ci-dessus, la garniture selon l'invention ne comporte ni ressort à boudin, ni aucun corps élastique sujet à torsions et à résonance.
Dans la garniture selon l'invention, représentée en coupe méridienne sur la figure 5, le diaphragme annulaire
1 est monté entre deux bagues concentriques 2 et 3, fixées de façon étanche sur les pourtours extérieur et intérieur respectivement du diaphragme 1, cette fixation devant être suffisamment sure pour empêcher toute possibilité de rota- tion relative des pièces constituant la garniture, parexem- ple, celui-ci est serti dans ces bagues, comme on le voit sur la figure. Ces bagues présentent un système de portées convexes et concentriques 4 et 5 respectivement, sur les- quels s'appuie le diaphragme lors d'un déplacement relatif axial en service, des pièces A et E entre lesquelles l'étan- chéité doit être réalisée, comme cela est représenté sur la figure 6.
Au verso de ces portées convexes et du côté eJcté- rieur des bagues, celles-ci présentent des surfaces S et S' destinées à jouer le rôle, soit de faces d'étanchéité, soit de faces d'appui, selon les variantes d'utilisation qui seront expliquées ci-après, ce qui donne à la garniture la propriété d'être réversible.
On voit sur cette figure, en pointillé , et en trait plein, les deux positions extrêmes que peut prendre la glace d'étanchéité G et le diaphragme de la garniture lors de déplacements axiaux relatifs des pièces A et E qui la portent, ces positions extrêmes corres- pondant à un battement maximum Ainsi qu'on le voit, la garniture est montée dans la pièce extérieure E, tandis
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qu'en son centre, elle porte contre une surface F d'une butée B de la pièce intérieure A, avec une pression résultant de la déformation élastique du diaphragme et de la pression
P du fluide même.
Si les deux portées 4 et 5 n'étaient pas prévues, cette déformation élastique serait proportionnelle à la force d'action sensiblement suivant la loi de Hooke et elle serait approximativement représentée sur le diagram- me de,la figure 4a par la droite en trait interrompu C. Du fait de la présence des portées convexes 4 et 5 sur les- quelles s'appuie le diaphragme lorsqu'il est déformé, les réactions élastiques ne suivent pas la loi linéaire de la proportionnalité mais vont croître plus vite, sensiblement en forme deparabole comme représenté par la ligne Co.
Les profils convexes des portées ne sont pas nécessairement les mêmes pour les deux bagues d'une même garniture et il n'est pas absolument nécessaire d'en prévoir sur les deux bagues. En choisissant ces profils de façon appropriée et en partant des caractéristiques d'élasticité initiale du diaphragme, on peut obtenir dans chaque cas, la - , force de réaction élastique désirée U # pour la réaction brusque de la garniture, en maintenant en même temps la pression initiale contre la surface F de la butée B aussi basse que possible, et en déterminant avec précision le point,initial de la courbe Co, c'est-à-dire celui à partir duquel les réactions élastiques ne-seront plus représentées par la, droite 0, mais par la parabole Co.
Ce point doit être voisin de la droite NN. correspondant à la position moyenne # . @ .. de la glace d'étanchéité au cours du battement axial relatifµ ,
En partant des forces de réactions élastiques relativement faibles de l'ensemble du diaphragme, lesquelles sont repré- .
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sentées sur le diagramme de la figure 4a par la droite C en pointillés correspondant approximativement à la loi de Hooke, on assure à la garniture une pression moyenne Cn (abstraction étant faite ici de l'action des portées convexes) très faible contre la butée en comparaison avec la pression Un d'un ressort à boudin.
Cette faible pression moyenne' est suffisante pour maintenir la glace d'étanchéité en contact avec sa butée, même sans intervention de la pression P du fluide. On évite ainsi des pressions d'appui trop importantes de la glace d'étanchéité contre la butée lorsque cela n'est pas nécessaire.,
Du fait qu'on utilise une pression moyenne aussi faible, on permet au fluide même, pour lequel on doit réaliser l'étanchéité d'exercer, par sa propre pression P agissant sur toute la surface du diaphragme, la pression nécessaire contre la butée, laquelle s'ajoute à la réaction élastique r pour maintenir la face d'étanchéité contre sa butée à peu près proportionnellement à la pression P.
Sur la figure 4a, on a indiqué en pointillés le déplacement de la ligne caractéristique Co au fur et à mesure que la pression du fluide croît de quantités égales dp.
On remarquera, au sujet du diagramme de la figure 4a que les dimensions en ont été fortement exagérées pour le rendre plus clair, ainsi que cela ressort de la comparaison de la valeur de 4 sur cette figure et sur la figure 6. On voit aussi sur le diagramme à échelle exagérée de façon analogue la longeur K représentant la déformation (flèche moyenne) de la garniture de sa position avant montage à sa position moyenne suivant la ligne MN, longueur qui figure également sur la figure 5, mais avec sa grandeur sensiblement réelle.Le décalage K ainsi défini comme flèche moyenne élas-
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tique est donc à considérer comme longueur déterminante de la réaction élastique r, c'est-à-dire de la pression initiale contre la butée,
en supposant la pression de fluides égale à zéro.
Par simple comparaison des garnitures des figures 1, 2 et 3 et de-celle, selon l'invention des figures 5 et 6, on voit que la suppression du ressort à boudin permet de réduire considérablement les dimensions (et par conséquent toutes les masses) de la garniture et en particulier de la glace d'étanchéité G (figures 8 et 5); ce qui réduit l'effet de tous les phénomènes cinétiques nuisibles.
Pour déterminer avec précision les points importants de la courbe Co, c'est-à-dire avoir la déformation élastique désirée, il faut donner certaines caractéristiques initiales au diaphragme en ce qui concerne son élasticité et, pour obtenir le résultat désiré, il peut être nécessaire de renforcer le diaphragme à l'aide d'une ou de deux ou plusieurs rondelles élastiques telles que représenté sur les figures 7 et 8, ron- delles montées d'un côté ou de l'autre ou des deux, sur le pour- tour intérieur ou sur le pourtour extérieur, suivant les cas, ainsi qu'on le verra plus loin. L'application de telles rondel- les est particulièrement envisagée pour les cas d'utilisation des diaphragmes très minces. ou non métalliques.
Comme, ni le diaphragme lui-même, ni ses rondelles d'appui ne sont sujets à des torsions élastiques (comme c'est le cas d'un ressort à boudin), il n'y a pas de broutage tangentiel de la glace d'étanchéité sur la surface de butée.
Ils ne donnent pas lieu non plus à des phénomènes de réso- nance axiale, ce qui supprime toutes les causes de fuites dues à ces deux phénomènes.
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La réaction brusque de la garniture due à la for- me parabolique de la courbe Co comme représenté par la figu- re 4a. donne la possibilité très favorable d'utiliser une telle garniture aussi comme soupape automatique, que les pièces A et E se trouvent en mouvement de rotation relative ou qu'elles soient arrêtées.
Pour le même raison, elle joue toujours le rôle d'un élément de centrage très énergique du fait qu'elle s'oppose énergiquement aux battements relatifs axiaux entre les pièces A et E dus aux emballements brutaux de ces pièces et du fait également qu'elle tend nettement à réduire au minimum l'amplitude de ces battements. De cette façon, la garniture joue en même temps le rôle de contre-butée élastique faisant partie du palier (tout en assurant l'étanchéité) et peut être 'employée uniquement dans ce but . De plus, elle peut être employée comme un élément de rattrapage de jeu, entre les différentes pièces mécaniques, comme bague d'espacement élastique, etc...
Etant donné qu'une telle garniture peut avoir de faibles dimensions, ainsi que des formes géométriques extérieures simples,et étant réversible,, suivant l'inven- tion, elle peut être normalisée à la façon des roulements à billes.
Dans les cas où les conditions d'utilisation le permettent, la garniture peut être utilisée comme palier étanche à butée élastique selon trois variantes typiques d'utilisation, à savoir, fixation sur la pièce extérieure, fixation sur la pièce intérieure, montage flottant, comme on l'expliquera plus loin.
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On va décrire les différentes variantes d'utili- sation considérées comme,typiques, ainsi que différentes possibilités de réalisation de l'invention, en utilisant les mêmes références dans les différentes figures pour désigner, non des pièces, formes ou organes identiques, mais des pièces, formes ou organes jouant le même rôle dans les différentes'variantes d'utilisation. Cela concerne particulièrement la désignation de la butée par B et de la glace d'étanohéité par G, ainsi que de la surface d'étanohéité de la butée B par F et de l'épaulement d'appui par e, malgré que ces pièces, formes ou organes auraient leur position relative et des formes géométriques différen- tes.
En outre, sur les figures 17, 19 24, 25, 27,28, 30 et 31, on a représenté toujours en pointillés la pièce sur laquelle est fixée la garniture et en traits pleins, celle portant la butée. Ces modes de désignation et de représen- tation ont pour but de montrer.plus clairement'la réversi- bilité de la garniture.
Pour¯plus de clarté et dans le but de donner aux désignations NN et K employées sur le graphique de la figure 4a une signification concrète d'une façon la plus, simple possible on a 'représenté, sur les figures 24 et 25, la surface d'étanchéité F de la butée B et la surface d'appui e dans le même plan NN, le plan NN représentant , toujours la position moyenne entre les deux points ex- trêmes de déplacement relatifs axiaux des pièces A et E au cours de leurs battements possibles d'amplitude , et représentant en même temps la position moyenne ini- tiale à partir de laquelle est comptée la flèche élastique moyenne ou décalage K de la garniture.
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Sur les figures 17, 19, 27, 28, 30 et 31, on a repré- senté des dispositions analogues par rapport au plan NN. Néan- moins, il est a noter, que pour des raisons exceptionnelles, la surface F ne doit pas nécessairement être toujours dans le même plan NN que la surface e.
Le diaphragme selon l'invention peut avoir les formes les plus diverses, telles que celles représentées en coupe, à ' titre d'exemples, sur les figures 9 à 15. De plus, le diaphragme peut être fait d'une rondelle unique ou de plusieurs, de même profil ou de profils différents, superposées en un paquet.
Sur les figures 17 et 18, on a représenté la première variante d'utilisation de la garniture selon l'invention. On y voit la butée B portée par la pièce intérieure A, tandis que la garniture est fixée de façon étanche sur la pièce extérieure E.
On voit sur cette figure que le diaphragme proprement dit (qui est représenté par raison de simplicité sous forme d'une rondelle plate) est soutenu, de part et d'autre, par une rondelle ressort intérieure L et par une rondelle ressort extérieure L'.
Pour assurer l'étanchéité parfaite et pas seulement entre la glace G et la surface de butée B, le diaphragme 1 doit être lui-même monté de façon étanche dans les bagues, ainsi que de la façon la plus sure possible pour empêcher toute possibilité de rotation relative entre les bagues extérieure et intérieure.
Ce montage peut se faire par sertissage, comme représenté, soit de toute autre façon, Pour faciliter le sertissage, on peut utiliser deux bagues auxiliaires T et T', en acier trempé, dont la forme peut varier selon les formes de diaphragme utilisées. Ces bagues peuvent, comme les bagues 2 et 3 figures 5 et 6, comporter aussi des portées convexes.
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Les rondelles L et L', telles que représentées sur les figures 8 et 7, sont montées et serties ensemble aveo le diaphragme. Elles renforcent le diaphragme et elles complè- tent, si cela est nécessaire, ses caractéristiques d'élasti- cité en les modifiant à volonté suivant leurs dimensions, La forme des rondelles L et L' peut varier avec la forme du diaphragme et suivant d'autres nécessités. Leur emploi est facultatif.
Pour plus de simplicité, on a représenté sur la figure 17 les portées 4 et 5 comme étant des arcs de cercle de rayon n, mais ces courbes pourraient être @ autres et peuvent être différentes pour les deux portées, suivant les caractéristiques désirées, mais il est cependant nécessaire que les faces d'appui ou d'étanchéité S et S' des bagues 2 et 3 soient disposées au dos de ces portées convexes.
La deuxième variante d'utilisation représentée sur les figures 19 et.20 présente sensiblement les'mêmes carac- téristiques que le dispositif des figures précédentes, sauf . que la butée B est prévue sur la pièce extérieure -9 et que la garniture est fixée, de façon étanohe sur la pièce inté- rieure, A, ceci étant possible du fait de la réversibilité de la garniture.
Sur' les deux figures 22 et 23, on voit que les faces d'étanohéité S et S' que présentent la garniture de la figure 21 peuvent comporter des rainures.!! permettant le graissage.
La figure 21 représente la même garniture pouvant se monter sur le dispositif de la figure 24 en se fixant dans le logement de la pièce extérieure 9 tandis que la bague intérieure porte par sa face S sur la surface F de butée B
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de la pièce intérieure A (ce qui correspond à la première variante d'utilisation représentée sur la figure 17), tandis que c'est l'inverse sur la figure 25 (montage qui correspond à la deuxième variante d'utilisation représentée sur la figu- re 19). On voit sur la figure 21 que le décalage K, dimension déterminant par rapport à UN, la pression initiale, et dont il a été fait mention plus haut, est le même dans les deux cas d'utilisation de la garniture, mais cela n'est pas abso- lument nécessaire.
Les figures 27 et 28 représentent, de la même façon, les deux variantes d'utilisation (montages) de la garniture réversible de la figure 26 dont les faces d'étanchéité S et S' ont une forme étagée, permettant un certain jeu radial i, par rapport aux formes correspondantes des butées.
Les figures 29,30 et 31 représentent, de façon analogue les mêmes variantes d'utilisation, mais cette fois, ni les formes des faces S et S', ni les décalagesK ne sont les mêmes des deux cotés de la garniture. Avec le montage selon la figure 31, le décalage K' est supérieur au décalage K correspondant au montage d'après la figure 30. Dans ce cas ou K' est > K, la pression initiale r' (voir diagramme de la figure 4a) contre la surface de butée est forcément plus grande que r; il en résulte sur le diagramme de la figure 4a un déplacement de la courbe Co qui vient en C'o.
Du fait que, pour obtenir la réversibilité, la gar- niture comporte des faces d'étanchéité des deux côtés. on peut aussi bien utiliser cette garniture en montage flottant, ce qui est représenté comme troisième variante d'utilisation sur la figure 32. En ce cas, elle est montée entre les faces d'étanchéité de deux butées B et B portées par les pièces
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extérieure E et intérieure A respectivement, sans être fixée sur aucune de ces pièces. Ce qui a été dit, dans les autres cas, des formes des faces d'étanchéité et des surfaces de butée B est également applicable en ce cas.
Ce mode de montage assure l'étanchéité dans les deux sens, mais sous la condition que les différences de pres- sion des fluides d'un côté à l'autre, P et P', soient tou- jours plus petites que la pression initiale due à la seule réaction élastique de la garniture.
Dans tous les cas qui précèdent, la garniture joue le r8le d'un élément de centrage agissant dans le sens de , la réaction élastique, c'est-à-dire qu'elle joue le rôle d'un élément de centrage à simple effet.
Pour assurer l'étanchéité inconditionnelle dans les deux sens, on peut utiliser les doubles garnitures montées en opposition comme cela est représenté sur les figures 33, 34 et 35. La figure'33 représente deux garnitures montées selon la première variante d'utilisation (surface de butée portée par la pièce intérieure A), la figure 34 représente deux garnitures montées selon la-deuxième variante d'utilisation (surface de butée portée par la pièce extérieure E) et la figure 35 repré- sente deux garnitures montées chacune suivant chacune des deux variantes d'utilisation en question. En réalisant ainsi l'étan- chéité dans les deux sens, (figures 33 et 34), on peut dire que l'on obtient un,dispositif,de centrage à double effet.
Pour des raisons spéciales, il peut arriver dans certains cas qu'il soit désirable que l'effet de centrage à double effet soit réalisé avec une seule garniture. Ce résul- tat est obtenu avec la garniture selon les figures 36 et 37, qui donne en même temps les avantages du montage flottant
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correspondant à la troisième variante d'utilisation, avec l'étan- chéité aussi conditionnée par la différence des pressions des fluides des deux côtés d'une telle garniture.
Dans cette gar- niture,les bagues T et T' de fixation du diaphragme sont munies comme les bagues 2 et 3, de portées convexes du côté diaphragme, et elles présentent du coté oppbsé à la forme con- vexe, des faces d'étanchéité. En fait, cette garniture est la combinaison de deux garnitures (garnitures jumelées) ayant la même caractéristique de réaction dans les deux sens suivant la même courbe Co, comme cela est représenté sur la figure 39 en faisant abstraction du jeu axial entre la garniture et les épaulements dans son logement.
En conséquence, les rondelles d'appui L et L' doivent être symétriques par rapport au diaphrag- me, soit que celui-ci soit entre ces deux rondelles comme sur la figure 36, soit que les rondelles L et L' soient prises entre deux diaphragmes comme sur les figures 40 et 41.
Bien entendu, étant donné cette symétrie nécessaire, il peut ne pas être utile de prévoir les décalages K ou K' d'un côté ou de l'autre. La pression initiale est créée par le déplacement axial relatif de la pièce A par rapport à la pièce E. par conséquent, cette garniture n'est utilisable que dans le cas où les conditions de fonctionnement main- tiennent pendant une période prolongée une poussée axiale relative de la pièce A par rapport à la pièce E ou inverse- ment, de façon que cette poussée assuxa la pression initiale nécessaire.
Cette poussée est représentée au-dessous du diagramme de la figure 39 par les flèches dirigées en sens contraire que portent les pièces E et A. Ces poussées peuvent être dues à des raisons mécaniques mais aussi à des diffé- rences de dilatation thermique
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Dans certains cas, et spécialement pour rendre la garniture utilisable comme palier lisse ét étanche et comme pa- lier à butée élastique susceptible de supporter une certaine charge radiale, il peut être nécessaire de superposer plusieurs garnitures dont les réactions élastiques sont de même sens ou de sens contraire.
La figure 42 représente, à titre d'exemple, une garniture multiple.de ce genre jouant le rôle de palier lisse et étanche à butée élastique, elle est composée de huit garnitures élémentaires agissant dans le même sens et donnant ensemble une réaction élastique r résultante. Comme les gar- nitures simples, cette garniture est réversible et elle peut être utilisée suivant les trois variantes d'utilisation indi- quées ci-dessus; réaction élastique sur la pièce intérieure A, réaction sur la pièce extérieure E, ou montage flottant.
Cette garniture multiple peut comporter un trou de graissage . Les surfaces! cylindriques en regard, de toutes les bagues inté- rieures H et extérieures H' sont à considérer comme surfaces de portée de charge radiale que doit supporter un tel palier et doivent être dimensionnées en conséquence, permettant un glissement axial relatif facile, sans aucun grippage ou coince- ,ment. De cette façon les bagues convexes intérieures E doivent s'emboîter dans les bagues convexes H' avec un jeu , le plus petit possible, mais ne devant jamais être nul La figure 43 mon- tre la garniture de la figure 42 montée suivant la première variante d'utilisation (réaction sur la pièce intérieure), et servant de garniture d'étanohéité jouant en même,temps le rôle de palier lisse à butée,
élastique d'une pompe centrifuge met- tant en circulation un-gaz sous forte pression, Les flèches . indiquent les sens des pressions exercées sur les butées qui sont solidaires de l'arbre du rotor.
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La figure 44 représente la même garniture formant en même temps palier lisse et étanche à butée élastique, utilisée en montage flottant (selon la troisième variante) sur l'arbre d'un rotor léger de turbine à vapeur à. grande vitesse de rotation.
Dans le cas d'une garniture multiple de ce genre, il n'est pas nécessaire que toutes les garnitures élémentai- res comportent un diaphragme étanche. Certains de ceux-ci peuvent être remplacés par des rondelles élastiques de même diamètre que le diaphragme sans être étanches ; quelques diaphragmes étanches suffisent pour assurer l'étanchéité et les rondelles ne contribuent qu'à donner l'élasticité néces- 'saire et à maintenir l'ensemble. On a représenté, à titre d'exemples, sur les figures 45 et 46 des rondelles pouvant, dans ce cas, remplacer certains des diaphragmes.
La figure 47 représente une garniture multiple fai- sant palier lisse à. butée élastique, utilisable dans les deux sens et pouvant être utilisée dans les mêmes conditions que les garnitures élémentaires des figures 36,40 et 41. Ce qui a été dit au sujet de ces garnitures est également applicable à celle de la figure 47.
Comme on le voit, l'invention peut être réalisée d'un grand nombre de façonset l'invention n'est nullement limitée aux quelques formes de réalisation ci-dessus décrites qui peuvent comporter de nombreuses modifications ainsi que cela est évident pour les personnes du mitier (skilled in the art). Ouest ainsi en particulier, que les portées convexes 4 et 5, au lieu d'être taillées sur les bagues 2 et 3 elles-mêmes au dos des faces d'étanchéité pourraient être formées sur des pièces rapportées disposées à l'intérieur des bagues comme c'est le cas par exem- ple pour les garnitures multiples ci-dessus décrites.