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La présente invention concerne des perfectionnements aux presse-étoupe pour arbres rotatifs.
Lorsqu'un arbre rotatif traverse la paroi d'une cuve ou récipient, par exemple l'agitateur d'un autoclave, il faut norma- lement prévoir un dispositif d'étanchéité, qui tout en permet- tant à l'arbre de tourner librement, empêche tout fluide contenu dans la cuve ou récipient de s'échapper. Habituellement pour réaliser cela, on utilise un presse-étoupe comportant un bour- rage serré de façon étanche autour de l'arbre à l'endroit où ce dernier traverse la cuve, et logé dans une boîte cylindrique.
Une pression est appliquée au bourrage par l'intermédiaire d'un n @ anneau bridé de façon à LE presser en contact avec l'arbre et la
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surface intérieure de la boîte.
Lorsque l'arbre tourne à une vitesse élevée, le frottement entre l'arbre et le bourrage produit un échauffement, et un re- froidissement est normalement appliqué extérieurement à la boîte à bourrage pour évacuer cette chaleur de frottement. Cependant, la conductivité thermique du bourrage est normalement peu élevée, et il est ainsi souvent difficile d'évacuer de façon adéquate la chaleur de frottement développée, ce qui a pour effet de rendre possible une surchauffe du bourrage et de l'arbre. Cette surchauffe qui en elle-même peut être un inconvénient, amène la détérioration du bourrage et il est ainsi nécessaire de remplacer ce bourrage fréquemment. Le frottement entre l'arbre et le bourrage amène également une usure de l'arbre à la zone de contact, ce qui, à son tour nécessite une réparation ou un remplacement de l'arbre.
La présente invention a pour but de procurer un presse- étoupe pour un arbre rotatif, qui n'offre pas les inconvénients des presse-étoupe connus.
La présente invention procure un presse-étoupe destiné à un arbre rotatif, qui comporte un bourrage entourant l'arbre, un dispositif porté par l'arbre pour presser ce bourrage en contact avec l'arbre de manière à l'amener à tourner avec ce dernier, un dispositif entourant ce bourrage pour procurer une surface d'étanchéi- té et un dispositif servant à appliquer un agent de refroidissement pour refroidir cette surface.
En prévoyant un bourrage rotatif au lieu d'un bourrage fixe, la surface qui s'échauffe est située à l'extérieur du bour- rage et peut être aisément et efficacement refroidie.
Pour que l'invention soit mieux comprise, on en décrira une forme d'exécution spécifioue avec référence au dessin annexé, qui est une coupe en élévation-d'un arbre traversant le dispositif d'étanchéité de l'invention et pénétrant dans une cuve.
L'arbre 1 est représenté traversant une ouverture ménagée - dans la paroi 2 d'une cuve. Sur la paroi 2 est boulonnée la
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boite de bourrage 3 au moyen des boulons 4, un joint d'étanchéité 5 étant, prévu entre l'embase de la boîte à bourrage et la surface extérieure de la paroi de 'la cuve. Un anneau d'acier 6 est prévu sur l'arbre près de la partie inférieure de la boîte et est fixé à l'arbre par une vis; cet anneau peut également faire partie de l'arbre. Le bourrage se compose des anneaux 7, 8, 9, 10, 11 et 12 qui ont chacun une section trapézoïdale dans des -plans contenant l'axe de l'arbre, la grande base des trapèzes étant en contact avec l'arbre et la petite base étant en contact avec l'alésage de la boîte.
Les anneaux de bourrage sont des anneaux fendus (pour faciliter l'assemblage) et sont disposés par paires, les parties fendues dans chaque paire étant diamétralement opposées l'une à l'autre.. L'anneau de base 13 est disposé en dessous des anneaux de bourrage et l'anneau supérieur 14 est disposé au-dessus de ces anneaux de bourrage, les anneaux de séparation 15 et 16 étant disposés entre chaque paire d'anneaux de bourrage. Les anneaux de base, supérieur et de séparation ont également une section trapézoïdale dans des plans contenant l'axe de l'arbre, mais leur diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur de la boite 13 de sorte qu'il y a un jeu entre la surface intérieure de la boîte et la surface extérieure des anneaux.
Les anneaux de séparation sont façonnés de manière que dans cette section, les surfaces en contact avec le bourrage forment un angle inférieur à 90 avec la base extérieure de ce dernier.
Au-dessus de la boîte, l'arbre est pourvu d'un collier 17 qui est calé sur l'arbre et qui est traversé par les boulons 18, une pression étant appliquée sur l'anneau supérieur 14 lorsque- l'on serre les boulons 18. Les anneaux de base, supérieur et de séparation sont en toute matière résistante normalement rigide; ils peuvent être avantageusement en métal, ou en une matière plas- tique rigide dure, par exemple en nylon. En serrant les boulons 18 on applique une pression .au bourrage, et par suite de la forme et des.dimensions des anneaux de bourrage et des anneaux de séparation,
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les anneaux de bourrage sont pressés fermement contre l'arbre.
La surface de chaque anneau de bourrage en contact avec l'arbre est agencée de façon à être plus grande que la surface en contact avec la botte, afin de donner une force de frottement plus forte entre le bourrage et l'arbre qu'entre le bourrage et la botte. Le bour- rage est ainsi forcé à tourner avec l'arbre. Une chemise 19 est montée autour de la surface extérieure de la botte et est traver- sée par un liquide de refroidissement en mouvement.
Il est à remarquer que l'arbre est normalement monté sur des portées d'une façon connue. Ces paliers ont été omis dans ce mémoire à des fins de simplicité , puisqu'ils ne font pas partie de l'invention.
Pour que le bourrage tourne avec l'arbre, on peut utiliser d'autres dispositifs que ceux décrits plus haut. Par exemple, on peut rendre la surface de l'arbre rugueuse afin d'assurer une meilleure prise pour le bourrage, ou claveter le bour- rage pour qu'il tourne avec l'arbre. De façon générale, il est pré- férable de maintenir le bourrage contre l'arbre par un dispositif qui exerce une force de compression dans le sens de l'axe de l'arbre avec une composante tendant à presser le bourrage contre l'arbre, ainsi que par un agencement du bourrage qui lui donne une plus grande surface en contact avec l'arbre qu'avec la boite, par exemple comme dans la forme d'exécution décrite plus haut.
Pour faciliter le remplacement des pièces usées, il peut être avantageux d'insérer entre la boite et le bourrage une douille qui puisse être aisément retirée et remplacée. Lorsqu'on utilise une douille de ce genre, on peut usiner la boite et la douille de façon à les séparer par un espace destiné au passage de l'agent de refroi- dissement.
La présente invention a l'avantage de permettre l'appli- cation aisée et efficace d'un refroidissement adéquat à l'endroit qui s'échauffe. Cela étant, il n'y a aucune surchauffe et cette particularité est en elle-même un avantage, Comme le bourrage
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tourne avec l'arbre, ce dernier n'est pas soumis à une usure à cet endroit, et toute l'usure causée par la rotation du bour- rage est reportée sur la surface de la boîte, ou de la douille le cas échéant. Le remplacement d'une boîte ou d'une douille usées est normalement plus aisé et moins coûteux que le remplacement ou la réparation d'un arbre usé.
REVENDICATIONS.
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1.- Presse-étoupe destiné à être utilisé avec un arbre rotatif, caractérisé en ce qu'il comporte un bourrage qui en- toure l'arbre, un dispositif porté par l'arbre pour presser ce bourrage en contact avec l'arbre de manière à l'amener à tour- ner avec ce dernier, un dispositif entourant ce bourrage et pro- curant une surface d'étanchéité, et un dispositif servant à appliquer un agent de refroidissement pour refroidir cette surfa- ce.