Dispositif d'étanchéité entre deux organes à mouvement relatif, dont l'un est logé dans un alésage cylindrique de l'autre. La présente invention est relative à un dispositif d'étanchéité entre deux organes à mouvement relatif, soumis à l'action d'un fluide sous pression et dont l'un est logé dans un alésage cylindrique de l'autre.
Lorsqu'il s'agit d'assurer l'étanchéité d'une tige rotative ou coulissante, on utilise géné ralement un presse-étoupe. Ce dispositif n'est pas applicable, par exemple, dans le cas d'un piston. D'autre part, les presse-étoupes sont, d'une manière générale, encombrants.
Dans -le cas de pistons, lorsqu'ils sont d'un diamètre suffisant, on utilise par exemple des segmentas métalliques fendus ou des calottes à arête vive, en caoutchouc ou en cuir. Ces dif férents joints sont fixés au piston et en assurent l'étanchéité.
Si le piston est plus petit, on prévoit une gorge dans son corps et une bague en caout chouc y est logée, bague qui travaille comme un segment métallique, c'est-à-dire que la pression agissant sur le piston assure l'étan chéité de la bague en la poussant par l'inté rieur contre la paroi du cylindre. Un dispo sitif semblable est aussi utilisé pour les joints de tiges coulissantes.
L'objet de la présente invention est un dispositif d'étanchéité entre deux organes à mouvement relatif, soumis à l'action d'un fluide sous pression et dont l'un est logé dans un alésage cylindrique de l'autre, caractérisé en ce que l'organe intérieur comporte au moins un évidement circulaire concentrique à son axe et présentant sur au moins une partie de sa largeur une profondeur décroissante dans le sens de la poussée du fluide sous pression,
cet évidement contenant un organe d'étanchéité, de sorte que la pression tend constamment à coincer cet organe dans la partie de l'évidement à profondeur décrois sante.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, schématiquement plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution se rapportant à une tige rotative.
Les fig. 2 à 7 sont des coupes longitudi nales d'autres formes d'exécution se rappor tant à des pistons.
En référence à la fig. 1, l'organe intérieur mobile 9 est constitué par une tige rotative, tournant dans le sens de la flèche 11 dans un organe extérieur stationnaire 12. La tige 9 comporte un évidement circulaire, de profon deur progressivement décroissante, sur au moins suie partie de sa largeur, la pression du fluide agit dans la direction des flèches 14.
Cet évidement contient une garniture d'étan chéité 17 en matière déformable. De la dispo sition décrite, il ressort que la pression tend constamment à coincer cet organe 17 dans la partie de l'évidement de la tige 9, présen tant la plus petite, et à augmenter l'étan chéité entre les deux organes, en fonction de l'augmentation de pression du fluide. On voit en effet que le fluide sous pression, qui tend à s'échapper dans le sens des flèches 14, agit sur la partie 13 à forte section de la garni <U>ture</U> 17.
Par cette action, cette dernière est poussée vers la partie du logement à plus faible section, ce qui l'applique fortement contre la paroi de l'organe stationnaire 12 et contre le cône de l'organe mobile 9.
On obtient -de cette manière, dans toutes les conditions, une étanchéité parfaite en fonction ide la pression du fluide.
Dans la description qui suit, les mêmes chiffres de référence se rapportent à des par ties correspondantes à celle de la forme re présentée à la fig. 1.
Dans la fig. 2, la tige 10 condissant dans l'organe stationnaire 12, comporte à son extré mité en contact avec-@cet organe une tête 18 formant un piston. La partie arrière de cette tête est évidée circulairement, de manière à former le logement pour la garniture 17.
Une rondelle 19, chassée sur la tige 10, épaule un ressort 20, agissant sur une rondelle 21 cou- lissant sur la tige. Dans cette forme d'exé cution, l'action du ressort 20 s'ajoute à celle de la pression du fluide, agissant suivant les flèches 14.
La rondelle 19 est de même diamètre que la tête 18 et contribue ainsi au centrage de la tige 10.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, le corps 18 du piston travaillant dans un cylindre 12, comporte deux évide- ments. destinés .chacun à recevoir une garni ture 17, respectivement 17a. Ces garnitures étant disposées en sens inverse l'une par rap port à l'autre, ceci permet d'assurer l'étan chéité aussi bien lorsque le fluide sous pres sion agit sur le piston dans le sens des flèches 14 sur l'une de ses faces,
que lorsqu'il agit sur sa face opposée dans le sens des flèches 14a.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 4, le piston 18 travaille dans un cy lindre 12.
La pression du fluide peut agir sur lui, alternativement sur ses deux faces, sui vant les: flèches 14 et 14a. Le corps du piston < 18 est évidé pour former le logement de la garniture 17, dont une paroi est conique et sur laquelle s'appuie une rondelle 21 coulis- ; sant sur une partie cylindrique 22 du corps du piston.
Sur cette partie 22 est rapportée et fixée au moyen d'une goupille 23, une partie 24 ayant le même profil extérieur que le corps 18. Il se forme ainsi, en regard de la garniture 17, un logement pour une garniture identique 17a, :limité également par une ron delle 21a coulissant sur la partie 22. Entre les rondelles 21 et 21a est disposé un ressort 20 qui tend à comprimer les garnitures 17 et 17a vers l'extrémité de leur logement à plus faible section.
Comme on le voit dans cette forme d'exé cution, la disposition des garnitures 17 et 17a est l'inverse de celle de la forme précédente et l'action du ressort 20 s'ajoute à celle de la pression 14 du fluide agissant sur la garni ture 17, dans le sens des flèches 14, et à la pression agissant sur la garniture 17a dans le sens des flèches 14a.
La forme d'exécution représentée à la fig. 5 montre un piston 18 solidaire d'une tige 10 et travaillant dans un cylindre 12. Le corps 18 du piston comporte un évidement circulaire comme représenté et décrit en réfé rence à la fig. 1 pour recevoir une garni ture 17. La pression du fluide agissant dans le sens de flèches 14, le fonctionnement est le même que décrit en référence à la fig. 1.
La forme d'exécution représentée à la fig. 6 montre une autre application du dispo sitif représenté et décrit en référence à la fig. 2, lorsque -la pression du fluide agit non pas sur la face arrière du piston, mais sur sa face avant. Dans ce -cas, le corps 18 comporte dans sa partie avant une partie cylindrique 25, sur laquelle est fixée une rondelle 26 de même diamètre que le corps 18.
Sur cette partie cylindrique 25 est disposé le ressort 20 qui prend appui d'une part sur la rondelle fixe 26 et, d'autre part, sur la rondelle cote- lissante 19 en contact avec la garniture 17.
La fig. 7 montre une forme d'exécution de ce même dispositif pour tus piston destiné à recevoir alternativement -du fluide sous pres sion sur ses deux faces. Comme on le voit, le corps 18 du piston est fixé sur la partie 10a de la tige 10 entre les deux rondelles 26 et 26a par une vis 24.
Dans les deux formes représentées aux fig. 6 et 7, l'action des ressorts 20, respec tivement 20a, s'ajoute à la pression du fluide agissant sur les garnitures 17, respective ment 17a.
Il est clair que d'autres formes d'exécu tion, que celles représentées au dessin, peuvent être imaginées, en se basant sur le même principe consistant à faire agir la pres sion du fluide sur la garniture pour la coincer dans la partie la plus étroite de son logement.
L'angle au sommet du logement de la garniture sera prévu avantageusement en fonction des caractéristiques de la matière constituant celle-ci et de la pression du fluide, cet angle devant, par exemple, être suffisam ment petit pour que, au fur et à mesure de l'usure de la garniture, celle-ci puisse, sous la poussée du fluide, être déformée et contrainte dans la partie du logement de plus faible section.
L'évidement de la tige, ou du piston, pour rait présenter un autre profil.
La matière constituant le joint 17 est souple et déformable. On peut, par exemple, prévoir l'usage de cuir, caoutchouc, amiante ou de matières synthétiques. La matière sera toujours choisie en fonction de la nature du fluide à contrôler, de sa température, de sa pression, etc.