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GARNITURES POUR ORGANES ROTATIFS.
La présente invention a trait à des garnitures destinées à des organes rotatifs tels que les arbres, les manchons rotatifs et analogues, du type où une bague de garniture rotative est disposée entre une butée ou une bague de serrage rotative située sur un de ses côtés et une bague de garniture ou une surface d'étanchéité non rotative située sur l'autre côté (et qui, par souci de clarté de la description, sera appelée ci-dessous la bague de garniture fixe).
Dans de telles garnitures, la bague de garniture rotative est généralement sollicitée en contact d'étanchéité, face à face avec la bague de garniture fixe au moyen de ressorts de compression disposés entre la bague de garniture rotative et la bague de serrage et une garniture compressible est prévue entre la bague de garniture rotative et la surface (par exemple, la surface de l'arbre) à isoler de manière étanche.
. Selon la présente invention, la bague de garniture rotative comporte un creux annulaire ou un sural.ésage s'étendant vers l'intérieur vers sa face d'étanchéité, à partir de l'extrémité de cette bague qui est éloignée de la face d'étanchéité, creux qui contient une ou plusieurs bagues de garniture compressibles dont la longueur axiale est inférieure à la longueur axiale du creux annulaire, un dispositif de compression, tel qu'un. ou plusieurs ressorts de compression,étant prévu pour appliquer des pressions opposées sur la garniture compressible et sur l'extrémité intérieure du creux axial.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la bague de garniture rotative comporte un creux annulaire ou un suralésage s'étendant vers l'intérieur, vers sa face d'étanchéité, à partir de l'extrémité de cette bague qui est éloignée de la face d'étanchéité, creux qui contient une ou plusieurs bagues de garniture compressibles dont la longueur axiale est inférieure
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à la longueur axiale du creux annulaire, la bague de garniture rotative et la bague de garniture fixe étant montées sur l'arbre, le manchon ou analogue avec un certain jeu de manière à permettre la transmission de la pression à ce creux annulaire à partir du côté de la bague de garniture fixe éloigné de celui-ci,
un ou plusieurs ressorts de compression étant prévus dans le creux annulaire entre cette garniture compressible et l'extrémité intérieure du creux annulaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la bague de butée est pourvue d'une bague y adjacente et apte à pénétrer dans l'extrémité extérieure de ce creux annulaire avec un jeu radial entre cette dernière bague et la bague de garniture rotative pour permettre la transmission de la pression règnant autour de la bague de serrage vers l'extrémité du creux situé dans la garniture rotative, loin de la face d'étanchéité de celle-ci.
Dans la plupart des installations, il est essentiellement utile de faire usage d'un dispositif de compression mécanique (ce dernier ayant généralement la forme d'une série de ressorts de compression) dans le creux annulaire de la bague de garniture rotative, entre la garniture compressible et l'extrémité intérieure du creux annulaire.
Lorsque la garniture sert à un appareil dans lequel la pression est supérieure à la pression atmosphérique, le montage des bagues de garniture rotative et fixe sur l'arbre, le manchon ou analogue avec un certain jeu permet la transmission de la pression vers l'espace intérieur du creux annulaire, compris entre l'extrémité intérieure de celui-ci et la garniture compressible, de manière à servir de moyen de compression secondaire ou auxiliaire et, dans certains cas où la pression régnant dans l'appareil ne descend jamais en-dessous de la pression atmosphérique, il est possible d'éliminer le dispositif de compression mécanique et de s'en remettre uniquement au jeu susdit pour remplir la fonction du maintien de la bague de garniture rotative en contact avec la bague de garniture fixe.
Comme c'est l'usage général pour les garnitures du type décrit, la bague de garniture rotative, bien qu'elle tourne avec la bague de serrage, doit être libre de se déplacer axialement par rapport à la bague de serrage pour permettre à la bague de garniture rotative de maintenir la prise d'étanchéité face à face avec la bague de garniture fixe.
Le jeu radial, entre deux pièces telles que la bague de garniture rotative et l'arbre, le manchon ou analogue ou telles que la bague dont est pourvue la bague de butée et le creux de la bague de garniture rotative, peut être obtenu en donnant au diamètre extérieur d'une pièce une valeur suffisamment inférieure au diamètre intérieur de l'autre pièce ou en montant les pièces à frottement doux l'une sur l'autre et en formant un ou plusieurs passages, tels que les rainures ou les mortaises, dans une des deux pièces au moins, servant à la transmission de la pression.
Lorsqu'une garniture selon la présente invention est employée pour réaliser une garniture d'étanchéité sur un arbre rotatif qui passe à travers une chambre normalement sous pression, le creux de la bague de garniture rotative doit communiquer avec l'intérieur de l'enveloppe. D'autre part, si l'intérieur de l'enveloppe est normalement soumis au vide, le creux de la bague de garniture rotative doit être isolé de manière étanche de l'intérieur de l'enveloppe et mis en communication avec l'atmosphère.
Lorsque l'enveloppe est susceptible d'être soumise au vide et à la pression à différents moments, deux jeux de garnitures peuvent être disposés en série, le creux de l'une des bagues de garniture rotatives communiquant avec l'intérieur de l'enveloppe et l'autre communiquant avec l'atmos- phère.
Dans une variante, convenant aux applications à pression ou à vide, la bague de garniture rotative comporte un creux annulaire tel qu'il a été décrit ci-dessus, c'est-à-dire en forme de cuvette et la garniture compressible est située entre le bec ou la saillie annulaire de la bague de serrage et une bague-chapeau qui est pressée par ressort vers la saillie
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annulaire de la bague de serrage.
Dans une autre variante, la bague-chapeau ne peut effectuer qu'un mouvement limité loin de la bague de serrage. Ainsi, une ou plusieurs butées adéquates sont prévues pour limiter l'étendue du mouvement de la bague-chapeau dans la bague de garniture rotative, loin de là bague de serrage, et pour limiter ainsi la valeur à laquelle la pression de ressort sur les faces d'étanchéité des bagues de garniture fixe et rotative peut être augmentée par suite d'un tel mouvement de la bague-chapeau.
L'invention est décrite plus en détail en se référant aux dessins annexés.
Les figs. 1 et 2 sont des vues schématiques partiellement en section de deux variantes de construction convenant à l'application à une enveloppe sous pression.
La fig. 3 représente une variante convenant à une enveloppe à vide.
La fig. 4 représente une variante convenant à une enveloppe à vide ou à pression.
La fig. 5 représente une autre variante convenant à une enveloppe à vide ou à pression.
La fige 6 représente une autre variante convenant à une enveloppe à vide ou à pression.
Il est fait référence à la fig. 1. Un arbre 1 (par exemple, un arbre à roue à palettes) passe à travers une paroi 2 du côté gauche d'une enveloppe (par exemple, une enveloppe de pompe rotative), la bague de garni- ture fixe 3 est scellée à la paroi 2, par exemple en 4, et est maintenue en position par une bague de retenue 5, fixée par des vis 6 à la paroi 2.
La bague de garniture rotative 7 a la forme d'une cuvette et comporte un creux annulaire 8 s'étendant vers l'intérieur à partir de son extrémité gauche, c'est-à-dire à partir de l'extrémité opposée à sa face d'étanchéité 9 qui se trouve en contact face à face avec la face d'étanchéité 10 de la bague de garniture 3. La bague de serrage est représentée en 11 et comporte une bague 12 qui pénètre dans le creux 8.
La bague de garniture rotative ou cuvette 7 et la bague de serrage 11 sont toutes deux de préférence faites de deux moitiés jointes sur un plan diamétral, les moitiés étant fixées entre elles par des vis 13 et 14.
Une bague de garniture compressible 15 est située dans le creux 8 et est pressée vers l'extrémité de la bague 12 de la bague de serrage 11 au moyen d'une série de ressorts de compression 16 qui agissent sur la bague de garniture compressible 15 par l'intermédiaire d'une bague-chapeau 17 pourvue de broches 18 de maintien de ressort. La bague de garniture compressible 15 forme principalement un joint étanche entre l'arbre 1 et la bague de garniture rotative 7.
Il faut observer qu'il y a un jeu entre l'arbre 1 et la paroi 2, la bague de garniture fixe 3 et la bague de garniture rotative 7, si bien que la pression qui règne dans l'enveloppe peut être transmise aux creux 8 pour solliciter la bague de garniture compressible 15 vers la gauche et pour solliciter la bague de garniture rotative 7 vers la droite, en contact d'étanchéité avec la bague de garniture fixe 3.
Si la pression qui règne dans l'enveloppe est inférieure à celle qui règne à l'extérieur, la pression est transmise au creux 8 et la pression extérieure supérieure agit sur la bague de garniture compressible 15 pour la solliciter vers la droite et pour solliciter ainsi, par l'intermédiaire des ressorts 16, la bague de garniture rotative 7 en contact d'étanchéité avec la bague de garniture fixe 3.
Si la pression qui règne dans l'enveloppe est toujours supérieure à la pression extérieure à l'enveloppe, les ressorts 16 peuvent être supprimés, car la pression qui règne dans l'enveloppe est transmise aux creux 8
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et sollicite la bague de garniture rotative 7 en contact d'étanchéité avec la bague de garniture fixe 3 et la bague de garniture compressible 15 en contact d'étanchéité avec l'arbre 1, la bague de garniture rotative 7 et la bague de serrage 11.
La construction selon la fig. 2 est semblable à celle de la fig.
1 à quelques différences de détail près. Dans ce cas, la bague de garniture fixe 3 comporte une surface sphérique 20 qui est en prise avec une surface correspondante d'une plaque 21, fixée par des vis 22 à la paroi 2 de l'enveloppe. La bague de garniture rotative 7 comporte une série d'ergots axiaux 23 qui viennent en prise avec des creux axiaux 24 de la périphérie de la bague de serrage 11 pour permettre à la bague de serrage 11 d'actionner la bague de garniture rotative 7 dans le sens de la rotation tout en laissant li- bre la bague de garniture rotative de se déplacer axialement.
Dans l'agencement représenté fig. 2, il y a deux bagues de garniture compressibles 15 dans le creux 8 et une mince bague annulaire 25 est interposée entre les bagues de garniture 15 et l'extrémité de la bague 12 de la bague de serrage 11.
La garniture représentée fig. 3 est destinée principalement au cas où l'enveloppe est normalement soumise au vide. Dans cet agencement, l'arbre 1 passe à travers une paroi 2 située sur le côté droit de l'enveloppe et la garniture est enfermée dans une boite 30 fixée à l'extérieur de la paroi 2 au moyen de vis 31. La bague de garniture fixe 3 comporte une face d'étanchéité 10 -et est disposée à l'extrémité droite de la boite 30. La bague de garniture rotative ou cuvette 7 est disposée dans la boite 30, sa face d'étanchéité 9 étant en prise avec la face d'étanchéité 10 de la bague de garniture fixe 3.
Une bague de serrage 11 est également disposée dans la boite 30 de manière que sa bague 12 pénètre dans le creux 8 de la bague 7. 11 faut observer que, dans ce cas, le creux 8 de la bague de garniture rotative 7 est isolé par la bague de garniture compressible 15 de l'intérieur de l'enveloppe 2 et est mis en communication avec l'atmosphère. La boite 30 communique toutefois avec l'intérieur de l'enveloppe 2 et se trouve donc normalement sous pression réduite, de sorte que la pression atmosphérique du creux 8 sollicite la bague de garniture compressible 15 en prise avec la bague 12 de la bague de serrage 11 et sollicite la bague de garniture rotative ou cu- vette 7 en prise avec la bague de garniture fixe 3.
11 faut observer que, dans chacun des agencements représentés fig. 1, 2 et 3, il existe un jeu radial entre la bague 12 et le creux 8 du fait que le diamètre extérieur de la bague 12 de la bague de serrage 11 est inférieur au diamètre intérieur du creux 8, de sorte qu'il subsiste un espace annulaire entre eux et que la pression qui règne dans la région de la bague de serrage peut agir sur un côté de la bague de garniture compressible 15.
L'agencement de la fig. 4 est équivalent à une combinaison des garnitures des fige 1 et 3, où il est fait usage d'une seule bague de serrage 11a dont les bagues 12a et 12b pénètrent dans les creux 8a et 8b de bagues de garniture rotatives ou cuvettes 7a, 7b, toutes logées dans une boite 30a.
Les bagues de garniture fixes sont indiquées par 3a et 3b. Le creux 8a commu- nique avec l'intérieur de l'enveloppe, tandis que le creux 8b communique avec l'atmosphère. Une soupape de retenue 40, située dans la paroi 2, est agencée de manière à s'ouvrir lorsque l'enveloppe est sous le vide pour permettre que la pression réduite soit transmise à l'intérieur de la boite 30a, de sorte que, lorsque l'enveloppe est sous le vide, l'assemblage de garniture droit 3b, 7b, 12b est le plus efficace.
Lorsque l'enveloppe est sous pression positive, c'est l'assemblage de garniture 3a, 7a, 12a qui est le plus efficace.
La soupape de retenue 41, située dans la boite 30a, est agencée de manière à s'ouvrir lorsque la pression qui règne à l'intérieur de la boite
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30a monte au-dessus de la pression atmosphérique.
Dans l'agencement représenté fig. 5, deux bagues de garniture concentriques 15 sont disposées dans la bague de garniture rotative 7 entre la bague 12 de la bague de serrage et la bague-chapeau 17. La bague de serrage 11 comporte un certain nombre d'ouvertures axiales espacées 50 à travers lesquelles saillent des boulons 51 qui,à leurs extrémités droites, sont vissés dans la bague-chapeau 17, comme il est montré en 53.
Les boulons peuvent être réglés de manière à permettre un mouvement axial d'une amplitude donnée à la bague-chapeau 17 vers la droite, fig.
5.
La surface sphérique 20 de la bague de garniture fixe 3 et la surface correspondante de la plaque 21, dans la construction selon la fige 2, permet un petit désalignement de l'arbre 1 et de la paroi 2 de l'enveloppe et la variante de construction de la fig. 6 sert également à permettre ce désalignement. Dans la construction de la fige 6, la bague 12c de la bague de serrage 11 a la forme d'un élément séparé constitué par une bague à gradins, diamétralement fendue, assemblée par un ressort de ceinture 60 et comportant sur une face un creux annulaire 61.
L'alésage de la bague 12c est plus grand que le diamètre de l'arbre 1 et la bague de serrage 11 est fendue diamétralement; lorsque les deux moitiés sont serrées entre elles, par exemple par des boulons 14 représentés fige 1, un jeu subsiste entre elles, si bien que la pression qui règne dans la région de la bague de serrage peut pénétrer dans le creux annulaire 61 et se propager de là dans l'espace annulaire situé entre la bague 12c et l'arbre 1 pour agir sur un côté de la bague de garniture compressible 15a, l'autre côté de laquelle s'aboute à la bague-chapeau 17.
La bague de garniture rotative 7 comporte un certain nombre de creux axiaux 62 destinés à recevoir un certain nombre de broches 63 saillant à partir de la bague de serrage 11 pour permettre à la bague de serrage 11 de mener la bague de garniture rotative 7 dans le sens de la rotation tout en laissant libre la bague de garniture rotative 7 de se déplacer axialement.
Ces broches 63 et ces creux 62 servent à un but semblable à celui auquel ser- vent les ergots 23 et les creux 24 de la construction selon la fig. 2, bien qu'il soit possible de supprimer ces ergots ou broches et alors la garniture rotative serait menée par friction par l'arbre, le manchon ou analogue, par l'intermédiaire de la bague ou des bagues de garniture compressibles 15.
En construisant la bague de garniture compressible 15a de caout- chouc ou d'une matière élastique analogue et en construisant la bague 12c et la bague-chapeau 17 de manière qu'elles aient un diamètre extérieur légè- rement inférieur au diamètre intérieur du creux 8, on peut pourvoir à un pe- tit désalignement entre l'arbre 1 et la paroi 2 de l'enveloppe.
De préférence, au moins la bague de serrage, la bague de garniture rotative, la bague-chapeau et la saillie 12c lorsqu il en est fait usa- ge, sont diamétralement fendues pour faciliter l'assemblage autour d'un arbre, les moitiés de'chaque pièce étant assemblées au moyen de dispositifs tels que les boulons 13 et 14 représentés fige 1.
Semblablement, d'autres pièces, y compris la bague de garniture fixe 7 et la bague de retenue 5 sont aussi, de préférence, fendues diamétra- lement de manière que l'entièreté de la garniture puisse être assemblée au- tour d'un arbre déjà mis en place et de manière que l'accès de toutes les pièces soit aisé, par exemple aux fins d'inspection.
Dans les dessins, des conduits à huile sont représentés en 42.
Des conduits de lubrification menant aux faces 9, 10, sont indiqués par la référence 42, fige 1, 2, 3, 5 et 6 et par les références 42a et 42b, fig. 4.
REVENDICATIONS.
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SEALS FOR ROTATING BODIES.
The present invention relates to gaskets for rotating members such as shafts, rotating sleeves and the like, of the type where a rotating packing ring is disposed between a stopper or a rotating clamp ring located on one of its sides and a packing ring or non-rotating sealing surface located on the other side (and which for clarity of description will be referred to below as the stationary packing ring).
In such packings, the rotating packing ring is generally biased into sealing contact, face to face with the stationary packing ring by means of compression springs arranged between the rotating packing ring and the clamping ring and a compressible packing. is provided between the rotating seal ring and the surface (eg shaft surface) to be sealed.
. According to the present invention, the rotary seal ring has an annular hollow or overbore extending inwardly towards its sealing face, from the end of this ring which is remote from the face of the seal. seal, a hollow that contains one or more compressible packing rings whose axial length is less than the axial length of the annular hollow, a compression device, such as a. or more compression springs, being adapted to apply opposing pressures on the compressible liner and on the inner end of the axial recess.
According to another characteristic of the invention, the rotary seal ring comprises an annular hollow or an overbore extending inwardly, towards its sealing face, from the end of this ring which is remote from the sealing face, hollow which contains one or more compressible packing rings of less than axial length
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to the axial length of the annular hollow, the rotating seal ring and the fixed seal ring being mounted on the shaft, sleeve or the like with a certain clearance so as to allow the transmission of pressure to this annular hollow from the side of the stationary seal ring remote from it,
one or more compression springs being provided in the annular hollow between this compressible liner and the inner end of the annular hollow.
According to another characteristic of the invention, the stop ring is provided with a ring adjacent thereto and able to penetrate into the outer end of this annular hollow with a radial clearance between the latter ring and the rotary seal ring to allow the transmission of the pressure prevailing around the clamping ring towards the end of the recess located in the rotary seal, far from the sealing face of the latter.
In most installations, it is essentially useful to make use of a mechanical compression device (the latter generally in the form of a series of compression springs) in the annular recess of the rotating seal ring, between the seal compressible and the inner end of the annular recess.
When the seal is used for an apparatus in which the pressure is higher than atmospheric pressure, the mounting of the rotary and fixed seal rings on the shaft, the sleeve or the like with a certain clearance allows the pressure to be transmitted to the space. interior of the annular hollow, included between the interior end thereof and the compressible liner, so as to serve as a secondary or auxiliary compression means and, in certain cases where the pressure prevailing in the apparatus never drops below atmospheric pressure, it is possible to eliminate the mechanical compression device and rely solely on the aforementioned clearance to fulfill the function of maintaining the rotary seal ring in contact with the stationary seal ring.
As is general use for packings of the type described, the rotating packing ring, although rotating with the clamping ring, must be free to move axially with respect to the clamping ring to allow the Rotating seal ring to hold the seal socket face to face with the fixed seal ring.
The radial clearance, between two parts such as the rotary seal ring and the shaft, the sleeve or the like or such as the ring with which the stop ring and the hollow of the rotary seal ring are provided, can be obtained by giving the outside diameter of one part a value sufficiently smaller than the inside diameter of the other part or by mounting the parts gently rubbing one on the other and forming one or more passages, such as grooves or mortises, in at least one of the two rooms, used for the transmission of the pressure.
When a seal according to the present invention is employed to provide a seal on a rotary shaft which passes through a normally pressurized chamber, the recess of the rotary seal ring must communicate with the interior of the casing. On the other hand, if the interior of the envelope is normally subjected to vacuum, the hollow of the rotary seal ring must be sealed from the interior of the envelope and communicated with the atmosphere.
When the casing is liable to be subjected to vacuum and pressure at different times, two sets of gaskets can be arranged in series, the hollow of one of the rotating packing rings communicating with the interior of the envelope. and the other communicating with the atmosphere.
Alternatively, suitable for pressure or vacuum applications, the rotary seal ring has an annular hollow as described above, i.e. cup-shaped and the compressible seal is located between the nose or annular projection of the clamping ring and a cap ring which is spring-loaded towards the projection
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ring of the clamping ring.
In another variant, the cap ring can only perform a limited movement away from the clamping ring. Thus, one or more suitable stops are provided to limit the extent of movement of the cap ring in the rotating packing ring away from the clamp ring, and thus to limit the amount at which the spring pressure on the faces. sealing of the fixed and rotating packing rings can be increased as a result of such movement of the cap ring.
The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Figs. 1 and 2 are diagrammatic views partially in section of two construction variants suitable for application to a pressure envelope.
Fig. 3 shows a variant suitable for a vacuum envelope.
Fig. 4 shows a variant suitable for a vacuum or pressure envelope.
Fig. 5 shows another variant suitable for a vacuum or pressure envelope.
The rod 6 represents another variant suitable for a vacuum or pressure envelope.
Reference is made to fig. 1. A shaft 1 (eg a vane shaft) passes through a wall 2 on the left side of a casing (eg a rotary pump casing), the fixed packing ring 3 is sealed. to the wall 2, for example 4, and is held in position by a retaining ring 5, fixed by screws 6 to the wall 2.
The rotary packing ring 7 is in the shape of a cup and has an annular recess 8 extending inwardly from its left end, i.e. from the end opposite to its face. sealing 9 which is in face to face contact with the sealing face 10 of the packing ring 3. The clamping ring is shown at 11 and comprises a ring 12 which penetrates into the recess 8.
The rotating packing ring or cup 7 and the clamping ring 11 are both preferably made of two halves joined on a diametral plane, the halves being secured together by screws 13 and 14.
A compressible packing ring 15 is located in the recess 8 and is pressed towards the end of the ring 12 of the clamping ring 11 by means of a series of compression springs 16 which act on the compressible packing ring 15 by via a cap ring 17 provided with spring retaining pins 18. The compressible packing ring 15 mainly forms a tight seal between the shaft 1 and the rotating packing ring 7.
It should be noted that there is a clearance between the shaft 1 and the wall 2, the stationary seal ring 3 and the rotating seal ring 7, so that the pressure in the casing can be transmitted to the recesses 8 to bias the compressible seal ring 15 to the left and to bias the rotating seal ring 7 to the right, in sealing contact with the fixed seal ring 3.
If the pressure prevailing in the casing is lower than that prevailing on the outside, the pressure is transmitted to the hollow 8 and the upper external pressure acts on the compressible packing ring 15 to urge it to the right and thus to urge , via the springs 16, the rotating seal ring 7 in sealing contact with the fixed seal ring 3.
If the pressure prevailing in the casing is always greater than the pressure outside the casing, the springs 16 can be eliminated, because the pressure prevailing in the casing is transmitted to the hollows 8
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and biases the rotating packing ring 7 into sealing contact with the fixed packing ring 3 and the compressible packing ring 15 in sealing contact with the shaft 1, the rotating packing ring 7 and the clamping ring 11 .
The construction according to fig. 2 is similar to that of FIG.
1 with a few differences in detail. In this case, the fixed packing ring 3 has a spherical surface 20 which engages a corresponding surface of a plate 21, fixed by screws 22 to the wall 2 of the casing. The rotary packing ring 7 has a series of axial lugs 23 which engage axial recesses 24 of the periphery of the clamping ring 11 to allow the clamping ring 11 to actuate the rotating packing ring 7 in direction of rotation while allowing the rotating seal ring free to move axially.
In the arrangement shown in fig. 2, there are two compressible packing rings 15 in the recess 8 and a thin annular ring 25 is interposed between the packing rings 15 and the end of the ring 12 of the clamping ring 11.
The seal shown in fig. 3 is intended primarily for the case where the envelope is normally subjected to vacuum. In this arrangement, the shaft 1 passes through a wall 2 located on the right side of the casing and the gasket is enclosed in a box 30 fixed to the outside of the wall 2 by means of screws 31. The ring of fixed seal 3 has a sealing face 10 and is disposed at the right end of the box 30. The rotary seal ring or cup 7 is disposed in the box 30, its sealing face 9 being in engagement with the sealing face 10 of the fixed seal ring 3.
A clamping ring 11 is also arranged in the box 30 so that its ring 12 penetrates into the hollow 8 of the ring 7. It should be observed that, in this case, the hollow 8 of the rotary seal ring 7 is isolated by the compressible packing ring 15 from the interior of the casing 2 and is placed in communication with the atmosphere. The box 30, however, communicates with the interior of the casing 2 and is therefore normally under reduced pressure, so that the atmospheric pressure of the recess 8 urges the compressible packing ring 15 into engagement with the ring 12 of the clamping ring. 11 and urges the rotating seal ring or bowl 7 into engagement with the fixed seal ring 3.
It should be observed that, in each of the arrangements shown in FIG. 1, 2 and 3, there is a radial clearance between the ring 12 and the recess 8 because the outside diameter of the ring 12 of the clamping ring 11 is smaller than the inside diameter of the recess 8, so that there remains an annular space between them and that the pressure in the region of the clamping ring can act on one side of the compressible packing ring 15.
The arrangement of FIG. 4 is equivalent to a combination of the gaskets of figs 1 and 3, where use is made of a single clamping ring 11a, the rings 12a and 12b of which penetrate into the recesses 8a and 8b of the rotating packing rings or cups 7a, 7b , all housed in a box 30a.
Fixed packing rings are indicated by 3a and 3b. The hollow 8a communicates with the interior of the envelope, while the hollow 8b communicates with the atmosphere. A check valve 40, located in the wall 2, is arranged to open when the envelope is under vacuum to allow the reduced pressure to be transmitted inside the can 30a, so that when the casing is under vacuum, the straight trim assembly 3b, 7b, 12b is the most efficient.
When the envelope is under positive pressure, the packing assembly 3a, 7a, 12a is most effective.
The check valve 41, located in the box 30a, is arranged to open when the pressure prevailing inside the box
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30a rises above atmospheric pressure.
In the arrangement shown in fig. 5, two concentric packing rings 15 are disposed in the rotating packing ring 7 between the ring 12 of the clamping ring and the cap ring 17. The clamping ring 11 has a number of spaced axial openings 50 across. which protrude bolts 51 which, at their straight ends, are screwed into the cap ring 17, as shown at 53.
The bolts can be adjusted to allow axial movement of an amplitude given to the cap ring 17 to the right, fig.
5.
The spherical surface 20 of the fixed seal ring 3 and the corresponding surface of the plate 21, in the construction according to fig 2, allows a small misalignment of the shaft 1 and the wall 2 of the casing and the variant of construction of FIG. 6 also serves to allow this misalignment. In the construction of the pin 6, the ring 12c of the clamping ring 11 has the form of a separate element consisting of a stepped ring, diametrically split, assembled by a belt spring 60 and having on one face an annular hollow 61.
The bore of the ring 12c is larger than the diameter of the shaft 1 and the clamping ring 11 is slit diametrically; when the two halves are clamped together, for example by bolts 14 shown in fig 1, play remains between them, so that the pressure in the region of the clamping ring can penetrate into the annular hollow 61 and propagate thence into the annular space between the ring 12c and the shaft 1 to act on one side of the compressible packing ring 15a, the other side of which abuts the cap ring 17.
The rotary packing ring 7 has a number of axial recesses 62 for receiving a number of pins 63 projecting from the clamping ring 11 to allow the clamping ring 11 to drive the rotating packing ring 7 into the socket. direction of rotation while leaving the rotating seal ring 7 free to move axially.
These pins 63 and these recesses 62 serve a purpose similar to that for which the lugs 23 and the recesses 24 of the construction according to FIG. 2, although it is possible to do away with these lugs or pins and then the rotary seal would be frictionally driven by the shaft, sleeve or the like, through the compressible packing ring or rings 15.
By constructing the compressible packing ring 15a of rubber or similar elastic material and constructing the ring 12c and the cap ring 17 so that they have an outer diameter slightly less than the inner diameter of the trough 8 , it is possible to provide for a small misalignment between the shaft 1 and the wall 2 of the casing.
Preferably, at least the clamping ring, rotary packing ring, cap ring and projection 12c when worn are diametrically slit to facilitate assembly around a shaft, the halves of 'each part being assembled by means of devices such as the bolts 13 and 14 shown in fig 1.
Likewise, other parts including the stationary packing ring 7 and the retaining ring 5 are also preferably slit diametrically so that the entire packing can be assembled around a shaft. already installed and in such a way that all parts are easily accessible, for example for inspection.
In the drawings, oil pipes are shown at 42.
Lubrication conduits leading to faces 9, 10 are indicated by the reference 42, figs 1, 2, 3, 5 and 6 and by the references 42a and 42b, fig. 4.
CLAIMS.
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