Garniture réversible d'étanchéité destinée à maintenir l'étanchéité entre deux pièces coaxiales de machine en mouvement de rotation relative tout en permettant des déplacements axiaux et angulaires entre ces pièces. lia présente invention est relative à une garniture réversible d'étanchéité destinée à maintenir l'étanchéité entre deux pièces co axiales de machine en mouvement de rotation relative tout en permettant des déplacements axiaux et angulaires entre ces pièces.
Les différentes garnitures actuellement. connues utilisent soit un diaphragme souple de profil variable, plus ou moins plat, tel que celui représenté sur les fig. 1 et 2, soit une membrane cylindrique telle que représentée sur la fig. 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 diaphragmes ci-dessus, ces garnitures com portent un corps élastique, en général un res sort à boudin, assurant la pression moyenne nécessaire entre les surfaces d'étanchéité en frottement 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 G (fig. \?). La pression moyenne est celle qu'exerce le ressort dans la position moyenne de la butée B (diagramme des fig. 4 et 4a) entre les deux positions extrêmes de son battement axial possible ayant l'amplitude d.
Afin de donner une plus grande souplesse à cette garniture, on donnait aux ressorts un nombre de spires relativement 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 pratique ment constante, c'est-à-dire non proportion nelle à la pression du fluide, il faut employer un ressort puissant correspondant à la pres sion maximum du fluide, d'où des usures exagérées et des dommages causés sur les sur faces 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.
En outre de ces inconvénients, de nature hydrostatique, il y en a d'autres de nature cinétique. Lorsqu'il y a possibilité de déplace ments 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 diffé rentes pièces de la garniture (de la glace d'étanchéité en particulier), la glace G a ten dance à perdre le contact intime avec la sur face de butée B à la fréquence des battements. Il en résulte des fuites à. chaque battement. Ces battements peuvent être également provo qués ou aidés par des irrégularités géomé triques existant entre les faces de frottement de la glace et de l'une des pièces.
En outre, les irrégularités pouvant exister sur les sur- faces de frottement autres que ces faces d'étanchéité sont également susceptibles de produire le même effet nuisible.
Dans le graphique de la fig. 4a, portant en abscisses les déplacements axiaux des pièces en contact<I>G et B</I> de la fig. 2, par exemple de part et d'autre d'une position médiane<B>N -N,</B> l'amplitude maximiun de ces déplacements (battements) étant d, soit
EMI0002.0004
de part et d'autre de N-N, et en ordonnées les pressions (tension élastique), la caractéristique élasti que d'une garniture à ressort à boudin ou autre corps élastique est représentée suivant la loi de Hooke, par la ligne droite ZT-Û.
En plus des inconvénients ci-dessus qui sont des sources de fuites, ces garnit-Lires sont encombrantes, elles imposent des conditions spéciales à respecter dans les projets de ma chines ou d'installations, elles doivent être spé cialement étudiées pour chaque cas, et il la-Lit pour leur montage et leur entretien un per sonnel 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.
La garniture d'étanchéité selon l'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci- dessus.
La garniture réversible d'étanchéité desti née à maintenir l'étanchéité entre deux pièces coaxiales de machine en mouvement de rota tion relative tout en permettant des déplace ments axiaux et angulaires entre ces pièces, est caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un diaphragme élastique pris de façon étanche entre deux bagues concentri ques présentant sur le côté de prise d'au moins une des bagues une partie convexe contre laquelle le diaphragme précité vient s'appuyer suivant une surface variable quand il est déformé par les mouvements relatifs axiaux et angulaires tolérés entre les pièces considérées de machine, tandis que lesdites bagues présentent, sur leur côté qui est en contact avec la pièce correspondante de ma chine, des faces d'étanchéité,
une de ces faces au moins permettant la liberté de rotation relative.
On va maintenant décrire plusieurs formes d'exécution de l'invention, données unique ment à titre d'exemples, avec référence au dessin schématique annexé, ainsi que diffé rentes variantes d'utilisation.
Sur ce dessin Les fig. 1, 2 et 3 représentent, comme on l'a dit, des formes d'exécution de dispositifs connus.
La fig. 4 représente les positions extrêmes du battement dans le cas d'une garniture con nue telle que celle de la fig. 1.
La fig. 4a est un diagramme représentant la pression exercée par la garniture, contre la butée, en fonction des déplacements rela tifs axiaux des pièces entre lesquelles doit être assurée l'étanchéité.
La fig. 5 représente schématiquement, en coupe suivant un plan passant par l'axe, une garniture avant son montage.
La fig. 6 la représente de faon analogue, en position de montage et en service.
Les fig. 7, 7a et 8, 8a représentent cha cune, vue en plan et en coupe, une rondelle élastique de renforcement du diaphragme, l'emploi de ces rondelles étant facultatif.
Les fig. 9 à 15 représentent, en coupe méridienne, différents types de diaphragmes donnés à titre d'exemples.
La fig. 16 est une vue correspondante, en plan.
La fig. 17 représente, en élévation et en coupe axiale partielle, une forme d'exécution d'une garniture dans Lune première variante d'utilisation.
La fig. 18 est une vue correspondante en plan sur la moitié de gauche et en coupe sui vant la liDne XVIII-XVIII de la fig. 17 sur la moitié de droite.
Les fig. 19 et 20 sont des vues correspon dantes de la même garniture, dans une deuxième variante d'utilisation, la coupe de la fig. 20 étant faite suivant XX-XX de la fig. 19.
La fig. 21 est une vue analogue aux fig. 17 et 19 et représente la même garniture, mais, à titre d'exemple, avec un autre type de diaphragme, tel que celui de la fig. 11.
Les fig. 22 et 23 représentent les faces d'étanchéité ou d'appui vues sur les deux côtés de la garniture réversible de la fig. 21.
Les fig. 24 et 25 montrent deux modes de montage de cette même garniture pour illus trer sa qualité de réversibilité, ces deux mon tages correspondant à ceux représentés sur les fig. 17 et 19.
Les fig. 26, 27 et 28 sont des vues ana logues aux fig. 21, 24 et 25, mais avec d'au tres formes des faces d'étanchéité ou d'appui de la garniture.
Les fig. 29, 30 et 31 sont des vues ana logues d'une garniture présentant des faces d'étanchéité ou d'appui différentes avec des décalages différents.
La fig. 32 représente une troisième va riante typique d'utilisation de la garniture des fig. 17 et 19, mais avec des faces d'étan chéité de forme différente.
Les fig. 33, 34 et 35 représentent. trois modes de montage pour réaliser l'étanchéité dans les deux sens avec utilisation de gar nitures doubles.
La fig. 36 représente, de fas,on analogue aux fiÉ. 17 et 19, une garniture jumelée.
La fig. 37 est une vile correspondante ana logue à celle des fig. 1.8 et 20, partie en coupe. suivant XXXVII-XXXVII de la fig. 36.
Les fig. 38 et 38a représentent, en plan et en coupe, les rondelles de renforcement du diaphragme correspondant à la fig. 36.
La fig. 39 est un diagramme correspon dant des caractéristiques élastiques, dia gramme analogue à celui de la fig. 4a, mais pour une garniture jumelée.
Les fig. 40 et 41 sont. des vues en coupe partielle d'autres formes d'exécution de la garniture jumelée de la fig. 36.
La fig. 42 représente, en coupe partielle, une garniture multiple jouant le rôle de pa lier étanche.
La fig. 43 montre cette garniture montée sur une pompe centrifuge selon la première variante d'utilisation d'après la fig. 17.
La fig. 44 est une vue schématique ana- logue correspondant à. la troisième variante d'utilisation d'après la fig. 32.
Les fig. 45-45a et 46-46a représentent, respectivement en plan et en coupe, des ron delles utilisables dans les différentes garni tures.
La fig. 47 enfin représente une garniture multiple dérivée de la garniture jumelée de la fig. 36.
La garniture décrite est basée comme les garnitures antérieures, sur l'utilisation, comme organe d'étanchéité d'un diaphragme étanche, de préférence métallique, ayant une souplesse suffisante et une certaine élasticité. Néan moins, les diaphragmes non métalliques peu vent être utilisés en raison de leurs meilleures qualités de souplesse et de flexibilité, mais à condition que leurs qualités mécaniques, chi miques et thermiques conviennent aux condi tions d'utilisation. Toutefois, pour éliminer les inconvénients des dispositifs antérieurs, rappelés ci-dessus, la garniture décrite ne comporte ni ressort. â boudin, ni aucun corps élastique sujet à torsions et à résonance.
Dans ladite garniture, représentée en coupe méridienne sur la fig. 5, le diaphragme annulaire 1 est monté entre deux bagues con- eentriques 2 et 3 fixées de faon étanche sur les pourtours extérieur et intérieur respective ment du diaphragme 1, cette fixation devant être suffisamment sûre pour empêcher toute possibilité de rotation relative des pièces constituant. la garniture, par exemple, 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 lesquelles s'appuie le diaphragme lors d'un déplacement relatif axial. en service, des pièces A et E entre les quelles l'étanchéité doit être réalisée, comme cela est représenté sur la fig. 6.
Au verso de ces portées convexes et dit côté extérieur des bagues, celles-ci présentent dc-s surfaces S et S' destinées à jouer le rôle soit de faces d'étanchéité, soit de faces d5a.p- pui, selon les variantes d'utilisation qui se ront 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 C et le dia phragme de la garniture lors de déplacements axiaux relatifs des pièces A et E qui la por tent, ces positions extrêmes correspondant à un battement maximum d. Ainsi qu'on le voit, la garniture est montée dans la pièce extérieure E, tandis qu'en son centre elle porte contre une surface 1' d'une butée<I>B</I> de la pièce intérieure A, avec une pression résultant de la déformation élastique du dia phragme et de la pression P du fluide même.
Si les deux portées 4 et 5 n'étaient pas pré vues, -cette déformation élastique serait pro portionnelle à la force d'action sensiblement suivant la loi de Hooke et elle serait approxi mativement représentée sur le diagramme de la. fig. 4a par la droite en trait interrompu C. Du fait de la présence des portées convexes 4 et 5 sur lesquelles s'appuie le diaphragme lorsqu'il est déformé, les réactions élastiques ne suivent pas la loi linéaire de la propor tionnalité, mais vont croître plus vite, sensi blement. en forme de parabole, comme repré senté 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 faon appropriée et en partant des caracté ristiques d'élasticité initiale du diaphragme, on peut obtenir dans chaque cas la. force de réaction élastique désirée U d pour la réac tion brusque de la garniture, en maintenant en même temps la pression initiale contre la surface 1' de la butée B aussi basse que pos sible, 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 C, mais par la parabole Co.
Ce point doit être voisin de la droite 1U N, correspondant à la position moyenne
EMI0004.0011
de la glace d'étanchéité au cours du battement axial relatif d. <B>En</B> partant des forces de réactions élastiques relativement faibles de l'ensemble du dia phragme, lesquelles sont représentées sur le diagramme de la fig. 4a par la droite C en poin tillés correspondant approximativement à. la loi de Hooke, on assure à la garniture finie pression moyenne Cn (abstraction étant faite ici de l'action des portées convexes) très faible contre la butée en comparaison avec la pres sion<I>Un</I> d'un ressort à boudin.
Cette faible pression moyenne est suffisante pour main tenir la glace d'étanchéité en contact avec sa butée, même sans intervention de la pression P du fluide. On évite ainsi des pressions d'ap pui trop importantes de la glace d'étanchéité contre la butée lorsque cela n'est pas néces saire.
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 niéces- saire contre la butée, laquelle s'ajoute à la. réaction élastique r pour maintenir la face d'étanchéité contre sa butée à peu près pro portionnellement à la pression P.
Sur la fig. 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 fig. 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 fig. 6. On voit aussi sur le diagramme à échelle exa gérée de façon analogue la longueur K repré sentant la déformation (flèche moyenne) de la garniture de sa position avant montage ù. sa position moyenne suivant la ligne N-N, longueur qui figure également sur la fig. mais avec sa grandeur sensiblement réelle.
Le décalage K ainsi défini. comme flèche moyenne élastique est donc à considérer comme longueur déterminante de la réactions 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 fig. 1, 2 et 3 et de celle des fig. 5 et 6, on voit que la suppression du ressort à bou din permet de réduire considérablement les dimensions (et par conséquent toutes les masses) de la garniture et cri particulier de. 1a glace d'étanchéité G (fig. 2 et 5), ce qui réduit l'effet de tous les phénomènes ciné tiques 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'organes élastiques, en l'occurrence d'une ou de deux ou plusieurs rondelles élastiques telles que représenté sur les fig. 7 et 8, ron- delles montées d'un côté ou de l'autre ou des deux, sur le pourtour intérieur ou sur le pourtour extérieur, suivant les cas, ainsi qu'on le verra plus loin.
L'application de telles rondelles 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 résonance axiale, ce qui sup prime toutes les causes de fuites dues à ces deux phénomènes.
La réaction brusque de la garniture due à la forme parabolique de la courbe Co, comme' représenté par la fig. 4a, donne la possibilité très favorable d'utiliser une telle garniture aussi comme soupape automatique, que les pièces A et E se trouvent en mouve ment de rotation relative ou qu'elles soient arrêtées.
Pour la même raison, elle joue toujours le rôle d'un élément de centrage très éner gique, 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 nette ment à réduire au minimum l'amplitude de ces battements. De cette faon, la garniture joue en même temps le rôle de contrebutée 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 rattra page de jeu, entre les différentes pièces mé caniques, comme bague d'espacement élas tique, etc.
Etant donné qu'une telle garniture peut avoir de faibles dimensions, ainsi que des formes géométriques extérieures simples, et étant réversible, elle peut être normalisée à la façon des roulements à billes.
Dans les cas où les conditions d'utilisa tion le permettent, la garniture peut être uti lisée comme palier étanche à butée élastique selon trois variantes typiques d'utilisation, à savoir: fixation sur la pièce extérieure, fixa tion sur la pièce intérieure, montage flottant., comme on L'expliquera plus loin.
On va décrire les différentes variante d'utilisation considérées comme typiques, ainsi que différentes possibilités de réalisa tion, 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'utilisa tion.
Cela concerne notamment la désignation de la butée par B et de la glace d'étanchéité par G, ainsi que de la surface d'étanchéité de la butée B par F et de l'épaulement d'appui par e, malgré que ces pièces, formes ou or ganes aient leur position relative et des formes géométriques différentes. En outre, sur les fig. 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 représentation ont pour but de montrer plus clairement la réversibi lité de la garniture.
Pour plus de clarté et dans le but de donner aux désignations N-N et Ii em ployées sur le graphique de la fi-. 4a une signification concrète d'une façon la p1125 simple possible, on a représenté, sur les fig. 24 et 25, la surface d'étanchéité F de la butée B et la surface d'appui e dans le même plan <B><I>N -N,</I></B> le plan i1T .V représentant toujours la position moyenne entre les deux points extrêmes de déplacements relatifs axiaux des pièces A et E au cours de leurs battements possibles d'amplitude d,
et représentant en même temps la position moyenne initiale à partir de laquelle est comptée la flèche élas tique moyenne ou décalage K de la garniture.
Sur les fig. 17, 19, 27, 28, 30 et 31, on a, représenté des dispositions analogues par rap port au plan N-N. Néanmoins, il est à noter que, pour des raisons exceptionnelles, la sur face 11 ne doit pas nécessairement être tou jours -dans le même plan N-N que la sur face e.
Le diaphragme décrit peut avoir les formes les plus diverses, telles que celles re présentées en coupe, à titre d'exemples, sur les fig. 9 à 15. De plus, le diaphragme peut être fait d'une rondelle unique ou de plu sieurs, de même profil ou de profils diffé- reras, superposées en un paquet.
Sur les fig. 17 et 18, on a représenté la première variante d'utilisation de ladite gar niture. On y voit la butée B portée par la pièce intérieure A, tandis que la garniture est fixée de façon étanche sur la pièce exté rieure E. On voit sur cette figure que le dia- phragme 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 phis sûre possible pour empêcher toute possibilité de rotation relative entre les bagues extérieure et intérieure.
Ce montage petit se faire par sertissage, comme représenté, soit de toute autre façon. Pour faciliter le sertissage, on petit 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 (fig. 5 et 6), comporter aussi des portées convexes.
Les rondelles L et L', telles que repré sentées sur les fig. 8 et 7, sont montées et serties ensemble avec le diaphragme. Elles renforcent le diaphragme et elles complètent, si cela est nécessaire, ses caractéristiques d'élasticité en les modifiant à volonté suivant leurs dimensions. La forme des rondelles L et L' peut varier avec la forme du dia phragme et suivant d'autres nécessités. Leur emploi est facultatif.
Pour plus de simplicité, on a représenté sur la fig. 17 les portées 4 et 5 comme étant des arcs de cercle de rayons n, mais ces courbes pourraient être autres et peuvent être différentes pour les deux portées, sui vant 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 repré sentée sur les fig. 19 et 20 présente sensible ment les mêmes. caractéristiques que le dis positif des figures précédentes, sauf que la butée B est prévue sur la pièce extérieure Is' et que la garniture est fixée de façon étanche sur la pièce intérieure A, ceci étant possible du fait de la réversibilité de la garniture.
Sur les deux fig. 22 et 23, on voit que les faces d'étanchéité S et S' que présente la garniture de la fig. 21 peuvent comporter des rainures s permettant le graissage.
La fig. 21 réprésente la même garniture pouvant se monter sur le dispositif de la fig. 24 en se fixant dans le logement de la pièce extérieure E, tandis que la bague inté.. rieure porte par sa face S sur la surface F de butée B de la pièce intérieure A (ce qui correspond à la première variante d'utilisa tion représentée sur la fig. 7.7), tandis que c'est l'inverse sur la fig. 25 (montage qui correspond à la deuxième variante d'utilisa tion représentée sur la fig. 19).
On voit sur la fig. 21 que le décalage If, dimension dé terminant par rapport<I>à</I> N-11 la pression initiale, et dont il a été fait mention plus haut, est le même dans les deux cas d'utili sation de la garniture, mais cela. n'est pas absolument nécessaire.
Les fig. \? î et 28 représentent, de la même façon, les deux variantes cl'utilisation (mon tage de la garniture réversible de la fig. 26 dont les faces d'étanchéité S et S' ont une forme étagée, permettant tin certain jeu ra dial i, par rapport aux formes correspon dantes des butées.
Les fig. 29, 30 et 31 représentent, de fanon analogue, les mêmes variantes d'utilisation, mais, cette fois, ni les formes des faces S et S', ni les décalages K ne sont les mêmes des deux côtés de la garniture. Avec le montage selon la fig. 31, le décalage K' est supérietu au décalage K correspondant au montage d'après la fig. 30.
Dans ce cas, où K' est > K, la pression initiale r' (voir diagramme de la fig. 4a) contre la surface de butée est forcé ment plus grande que r, il en résulte sur le diagramme de la fig. 4a un déplacement de la courbe Co qui vient en ("o.
Du fait que, pour obtenir la réversibilité, la garniture 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'uti- lisation sur la fin. 32. En ce cas, elle est montée entre les faces d'étanchéité de deux butées<I>B</I> et<I>B</I> portées par les pièces e-,--té- rieure 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 pressions (les Fluide> d'un côté â l'autre, l' et. P', soient toujours plus petites que la. pression initiale dite à la seule réaction élastique de la garniture.
Dans tous les cas qui précèdent, la garni ture joue le rôle 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 utilisev des dou bles garnitures montées en opposition, comme cela est représenté sur les fig. 33, 34 et 3,5. La fin-. 33 représente deux garnitures moït- tées selon la première variante d'utilisation -',
surface de butée portée par la pièce inté rieure _1), la 1.'ig. 34 représente deux garni tures montées selon. la deuxième variante d'utilisation (surface de butée portée par la pièce extérieure T) et la fig. 35 représente deux garnitures montées chacune suivant cha cune des deux variantes d'utilisation en question. I:ai réalisant ainsi l'étanchéité dans les deux sens (fig. 33 et 34), on petit dire que l'on obtient, tut dispositif de centrage à double effet.
Pour des raisons spéciales, il petit arri ver dans certains cas qu'il soit désirable que l'effet de centrage à double effet soit réalisé avec une seule garniture. Ce résultat est obtenu avec la garniture selon les fi-. 36 et 37, qui donne en même temps les avantages du montage flottant correspondant à la. troi sième variante d'utilisation, avec l'étanchéité aussi conditionnée par la différence des pres sions des fluides des deux côtés d'une telle garniture.
Dans cette garniture, 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 côté opposé à la. forme convexe, des faces d'étanchéité.
En fait, cette garniture est la combinaison de deux garnitures (garniture jumelées) avant la même caractéristique de réaction dans les deux sens suivant la même courbe Co, comme cela est représenté sur h i fig. 39 en faisant abstraction du jeu axial entre la garniture et les épaulements dans son logement. En conséquence, les rondelles (l'appui<I>L</I> et L' doivent être symétriques par rapport ait diaphragme,
soit (111e celui-ci soit entre ces deux rondelles, connue sur la fi-. 36, soit que les rondelles<I>L</I> et<I>L'</I> soient prises entre deux (lia phrames comme sur les fi-. -10 et 41.
Bien entendu, étant donné cette symétrie nécessaire, il. peut ne pas être 'utile < le prévoir les décalages K ou IC d'un côté ou de l'autre.
La pression initiale r est créée par le déplace ment 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 condi tions de fonctionnement maintiennent pen dant une période prolongée une poussée axiale relative de la pièce A par rapport à la pièce E ou inversement, de faon que cette poussée assure la pression initiale nécessaire. Cette poussée est représentée au-dessous du dia gramme de la fig. 39 par les flèches dirigées .en sens contraire, que portent les pièces E et A.
Ces poussées peuvent être dues à des rai ; sons mécaniques mais aussi à des différences de dilatation thermique.
Dans certains cas, et spécialement pour rendre la garniture utilisable comme palier lisse et étanche et comme .palier à butée élas tique susceptible de supporter une certaine charge radiale, il peut être nécessaire de su perposer plusieurs garnitures dont les réac tions élastiques sont de même sens ou de sens contraire. La fig. 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 garnitures simples, cette garniture est réversible et elle peut être utilisée suivant les trois variantes d'utilisation indiquée ci-dessus: réaction élas tique sur la pièce intérieure A, réaction sur la pièce extérieure E ou montage flottant.
Cette garniture multiple peut comporter un trou de graissage<I>g.</I> Les surfaces<I>f</I> cylindri ques en regard de toutes les bagues inté rieures<I>II</I> et extérieures H' sont à considé rer comme surfaces de portée de charge ra diale que doit supporter un tel palier et doi- N ent être dimensionnées en conséquence, per mettant un glissement axial relatif facile, sans aucun grippage ou coincement.
De cette faon, les bagues convexes intérieures H doi vent s'emboîter dans les bagues convexes extérieures H' avec un jeu j, le phis petit possible, mais ne devant jamais être nul. La fig. 43 montre la garniture de la fig. 42 mon tée suivant la première variante d'utilisation (réaction sur la pièce intérieure) et servant de garniture d'étanchéité jouant en même temps le rôle de palier lisse à butée élastique d'une pompe centrifuge mettant .en circula tion un gaz sous forte pression.
Les flèches indiquent les sens des pressions exercées sur les butées qui sont solidaires de l'arbre du rotor.
La fig. 44 représente la même garniture formant en même temps palier lisse et étan che à butée élastique, utilisée en montage flot tant (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 élémentaires comportent un dia phragme étanche. Certains de ceux-ci peuvent. être remplacés par des rondelles élastiques de même diamètre que le diaphragme sans être , étanches; quelques diaphragmes étanches suf fisent pour assurer l'étanchéité et les rol- delles ne contribuent qu'à donner l'élasticité nécessaire et à maintenir l'ensemble. On a re présenté, à titre d'exemples, sur les fig. 45 et 46 des rondelles pouvant, dans ce cas, rem- ' placer certains des diaphragmes.
La fig. 47 représente une garniture mul tiple faisant palier lisse à butée élastique, uti lisable dans les deux sens et pouvant être uti lisée dans les mêmes conditions que les garni tures élémentaires des fig. 36, 40 et 41. Ce qui a été dit au sujet de ces garnitures est égale ment applicable à celle de la fig. 47.
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 for mées sur des pièces rapportées disposées à l'intérieur des bagues, comme c'est le cas par exemple pour les garnitures multiples ci-dessus décrites.
La garniture ci-dessus - décrite constitue une garniture d'étanchéité universellement uti lisable dans tous les cas où il est nécessaire d'assurer l'étanchéité contre le passage de gaz, de liquides ou de vapeur, entre des pièces mé- caniques en rotation relative (rotation com plète ou oscillation rotative d'une pièce inté rieure vis-à-vis d'une pièce extérieure), que ces mouvements soient continus ou intermittents.
La garniture ci-dessus décrite est égale ment utilisable pour les différentes pressions, de zéro jusqu'aux plus hautes pressions, et susceptible d'être utilisée sous les différentes températures, jusqu'à celles considérées comme maximum admissible pour la conservation des bonnes qualités physiques et chimiques des matières employées.
La garniture en question permet de main tenir une élasticité parfaite, tout en permet tant les jeux radiaux et axiaux maximum usuellement. tolérés dans les articulations tour nantes, 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 rotation, tout en permettant le changement de sens de rotation des pièces entre lesquelles l'étanchéité doit être réalisée.
La garniture décrite est, en outre, utili sable pour tous les diamètres des pièces inté rieures ou extérieures.
Enfin, ladite garniture d'étanchéité peut. être utilisée également comme palier étanche, comme butée élastique et étanche, comme sou pape automatique et 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, été.