FR2544828A1 - Dispositif d'etancheite pour tube d'etambot - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE POUR TUBE D'ETAMBOT. UN BOITIER ANNULAIRE 1 EST DISPOSE SUR LE POURTOUR D'UN ARBRE 2, UNE SERIE DE JOINTS 12, 17 SONT DISPOSES DANS UN INTERSTICE ANNULAIRE MENAGE ENTRE L'ARBRE 2 ET LE BOITIER 1 POUR FORMER UNE SECTION D'ETANCHEITE A L'EAU DE MER A ET A HUILE LUBRIFIANTE B EN PLUSIEURS ETAGES ET DU FLUIDE SOUS PRESSION ARRIVE DANS LA SECTION D'ETANCHEITE POUR RENFORCER PAR SA PRESSION L'EFFET D'ETANCHEITE. CETTE CONCEPTION REDUIT L'USURE DES ELEMENTS DE JOINT ET RENFORCE L'ETANCHEITE.

Description

i

Dispositif d'étanchéit pour tube d'étambot.

La présente invention a trait à un dispositif d'étanchéité

pour tube d'étambot.

L'un des dispositifs d'étanchéité de ce genre déjà connu selon la technique antérieure a été conçu de façon à compor-

ter une série de joints à lèvres en contact étroit avec l'ar-

bre et glissant par rapport a lui ou des joints mécaniques disposés de façon à éviter les deux types de fuites: l'une étant une fuite d'eau de mer vers l'intérieur de la machine (vers l'intérieur du bateau) et l'autre une fuite d'huile

lubrifiante (huile pour paliers) vers l'extérieur du bateau.

Toutefois, dans ces dispositifs antérieurs, on s'en remet pour assurer l'étanchéité à la partie glissante formée entre le joint à lèvre et la surface périphérique de l'arbre ou à la partie coulissante du joint mécanique Or, au bout d'un temps de fonctonnement prolongé, la partie coulissante tend à subir une usure ou une déformation qui porte atteinte à l'efficacité du joint, avec pour conséquence le risque de voir de l'huile lubrifiante s'écouler vers l'extérieur du bateau et contaminer

la mer.

Compte tenu du problème indiqué ci-dessus, la présente inven-

tion a pour but de proposer un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot destiné à assurer pendant une longue durée la

fonction d'étanchéité tant à l'eau de mer qu'à l'huile lubri-

fiante et la fonction de résistance au cambouis et à empêcher

la contamination de la mer par suite de fuites d'huile lubri-

fiante vers -l'extérieur du bateau.

Pour atteindre le but sus-indiqué, un dispositif d'étanchéité

pour tube d'étambot conforme à la présente invention est con-

çu de façon à comporter un élément de bottier annulaire dis-

posé sur la périphérie externe de l'arbre, une pluralité d'éléments formant joint disposés dans un interstice annulaire formé entre l'arbre rt l'élément de carter pour former unr 2 section d'étanchéité à plusieurs étages contre l'eau de mer et l'huile lubrifiante, et du fluide sous pression est alimenté dans la section d'étanchéité de façon que l'effet d'étanchéité

soit renforcé par la pression du fluide.

Bien qu'on ait ainsi décrit brièvement la présente invention, celle-ci ainsi que d'autres de ses buts et caractéristiques

nouvelles apparaîtront complètement à la lecture de la des-

cription détaillée de certains de ses modes de réalisation illustrés par les dessins ci-annexés Toutefois, les dessins

illustrent ces modes de réalisation à seule fin de faire com-

prendre la présente Invention et ne limitent nullement la portée de la présente invention O Sur ces dessins La figure 1 est une vue en coupe de la moitié deut dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un premier mode de réalisation; la figure 2 est une vue en coupe de la moitié d'un dispositif d'étanchéité

pour tube d'étambot selon un second mode de réalisa-

tion; la figure 3 est une vue en coupe de la moitié d'un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un troisième mode de réalisation; la figure 4 est une vue en coupe d'une partie essentielle d'un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un quatrième mode de réalisation; la figure 5 est une vue en coupe de la moitié d'un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un cinquième mode de réalisation; la

figure 6 est une vue en coupe d'une partie essentiel-

le d'un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un sixième mode de réalisation; la figure 7 est

une vue en coupe de la moitié d'un dispositif d'étan-

chéité pour tube d'étambot selon un septième mode de réalisation, et les figures 8 à 10 sont des vues en coupe montrant respectivement une partie essentielle d'un dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon

d'autres modes de réalisation.

On décrira tout d'abord, avec référence à la figure 1, un dis-

positif d'étanchéité pour tube d'étambot selon un premier mode

de réalisation de la présente invention.

Le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot, désigné par la référence générale 1, établit l'étanchéité entre un arbre ou un manchon 2 adapté à l'extérieur sur l'arbre et une coque de bateau 3 dans laquelle l'arbre est inséré La référence 4 désigne une partie d'une hélice montée tout au bout de l'arbre La référence numérique 5 désigne un premier élément de boîtier

fixe sur la coque du bateau 3 avec interposition d'une garni-

ture étanche 9, et un second élément de boîtier (anneau inter-

mâdiaire 6), un troisième élément de boîtier (anneau adaptateu 7) et un quatrième élément de bottier (couvercle arrière 8) sont montés de manière étanche à l'air, dans l'ordre, entre le premier élément de bottier 5 et l'eau de mer A au moyen de garnitures 10 ou analogues Parmi ces éléments de bottier 5, 6, 7 et 8 de forme annulaire, seul le second élément de bol-

tier 6 présente un trou de grand diamètre, ledit second éli-

ment de bottier 6 présentant un évidement annulaire 11 ménagé dans sa périphérie interne et dans lequel sont disposes deux joints d'étanchéité en forme de segments 12 o Les deux joints en segments 12 sont amenés en contact étroit avec la surface périphérique extérieure du manchon 2 sous l'effet des forces de serrage de deux ressorts d'encerclement 13, le joint en

segment 12 situé à gauche sur la figure étant amené en con-

tact étroit avec l'extrémité du troisième élément de bottier

7 sous l'effet d'un ressort à boudin de compression 14 agis-

sant entre les surfaces situées en regard des deux joints 12, tandis que le joint d'étanchéité 12 situe à droite est amend

en contact étroit avec l'extrémité du premier élément de bol-

tier 5 Une broche 16 fixée sur le premier élément de bottier 5 est insérée dans deux alésages 15 forés coaxialement dans les

deux joints 12 pour immobilier ceux-ci à la rotation par rap-

port à l'élément de bottier 5.

La référence 17 désigne un joint d"étanchéité à lèvre maintenu et fixé entre les troisième et quatrième éléments de boltier

7 et 8, et la lèvre annulaire 18 sur laquelle est fixn un res-

sort d'encerclement 19 est mise en contact étroit avec la sur-

face périphérique extérieure du manchon 2 pour empêcher la pénétration d'eau de mer A La référence 20 désigne un joint d'étanchéité mécanique disposé du côte de l'huile lubrifiante B par rapport aux joints en segments 12, ce joint mécanique comprenant une bague coulissante 21, située du côté fixe, emboîtée dans la périphérie interne d'un épaulement du pre= mier élément de boîtier 5 et une bague coulissante 24, située du coté tournant, arrêtée par une broche 23 par rapport à une bague couvercle 22 fixée sur le manchon 2 et entraînée quand l'arbre tourne pour établir une surface de contact glissant étanche 25 sur la surface de contact entre les deux bagues coulissantes 21 et 24 La bague coulissante 24 située du côté

tournant est sollicitée élastiquement vers la bague coulis-

sante 21 située du côté fixe par un ressort à boudin 26 La

référence 27 désigne un mécanisme d'amenée de gaz sous pres-

sion communiquant avec l'intérieur de l'évidement annulaire Il fermé par les joints en segments 12 à partir du côté de la coque 3 du bateau, ce dispositif comportant une canalisation qui traverse les premier et second éléments de boîtier 5 et 6 a partir de la coque 3 du bateau, et du-gaz sous pression est

amené dans l'évidement annulaire Il par un dispositif d'ali-

mentation (non représenté) logé dans la coque La référence 28 désigne un mécanisme de récupération du liquide de fuite formé indépendamment du mécanisme d'amenée de gaz sous pression 27, le mécanisme de récupération débouchant dans un espace situé entre le joint en segment 12 et le joint mécanique 20 pour ré espérer le liquide de fuite ayant pénétré dans l'espace

intérieur au bateau.

Comine décrit ci-dessus, le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot ayant la structure décrite ci-dessus est destiné à empocher les fuites d'eau de mer A vers l'intérieur du bateau

et les fuites d'huile lubrifiante B vers l'extérieur du bateau.

En général, le mécanisme d'amenée de gaz sous pression 27 et le mécanisme de récupération du liquide de fuite 28 sont mis en action pendant la mise en oeuvre de l'étanchéité D'autre part, le joint à lèvre 17 et le joint en segment 12 servent à interdire les fuites d'eau de mer A vers l'intérieur et, en particulier, le joint en segment 12 est repoussé par le gaz sours pression alimenté dans l'évidement annulaire 11 situé

derrière lui et fortement-pressé contre le manchon 2 et l'élé-

ment de boîtier 7 pour accroître l'effet d'étanchéi-té de la section d'étaïchéité En outre, lorsque la pression du gaz sous Pression est accrue, le gaz sous pression passe à travers la section d'étanchéité et est en conséquence présent dans l'espace situé entre le joint à lèvre 17 et le joint en segment 12 ou en équilibre avec la pression d'eau de mer

régnant dans ledit espace pour assurer l'effet d'étanchéité.

we plus, quand ledit espar est rempli de qaz sous pression, une contrepression est appliqufe sur le joint à lèvre 17 pour le mettre à l'état passif (la force assurant son application étroite contre le manchon 2 disparaît) ce qui évite l'usure ou la déformation précoces ou analogue du joint 17 Dans ce

cas, le joint à lèvre 17 agit en joint d'étanchéité aux pous-

sières interdisant la pénétration de matières étrangères dans le bateau mais, quand la pression du gaz sous pression diminue, le joint à lèvre 17 entre, sous la pression de l'eau de mer, en contact étroit avec le manchon 2 pour agir automatiquement en premier joint d'étanchéité à l'eau de mer Ensuite, en ce qui

concerne l'étanchéité à l'huile lubrifiante B, le joint méca.

nique 20 constitue une première section d'étanchéité inter-

disant sa fuite vers l'extérieur et, même si de l'huile lubri-

fiante B vient à fuir à travers la section d'étanchéité, sa

fuite vers l'extérieur du bateau peut être complètement inter-

dite par le joint en segment 12 Si l'huile lubrifiante B pénè-

tre dans l'espace situé entre le joint mécanique 20 et le joint en segment 12, l'hulle traverse la partie étanche du joint en

segment 12 et est récupérée en même temps que le gaz sous pres-

sion échappé dans l'espace intérieur au bateau par le mécanisme de récupération d'huile de fuite 28, pour être ré-utilisée Le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot réalisé comme décrit ci-dessus est apte à assurer l'étanchéité totale tant à l'eau

de mer A qu'à l'huile lubrifiante B de la manière décrite ci-

dessus.

On va ensuite décrire un second mode de réalisation de la Drà-

sente invention en se réeferant à la figure 2 Sur la figure 2.

les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes

éléments que dans le premier mode de réalisation décrit ci-

dessus (figure 1) Autrement dit, la référence 2 désigne un manchon, 3 la coque de bateau, 4 l'hélice, 5, 6, 7 et 8 des éléments de boîtier, 11 un évidement annulaire, 12 deux joints en segments, 17 un joint à lèvre, 27 un mécanisme d'amenée de gaz sous pression et 28 un mécanisme de récupération d'huile

de fuite.

Le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot 30 comportant

ces éléments diffère principalement par ce qui suit du dispo-

sitif ci-dessus décrit constituant un premier mode de réalisa-

tion: un cinquième élément de bottier 31 est emboîté dans la périphérie interne d'un épaulement du premier élément de botii et un second joint à lèvre 32 est maintenu et fixé entre le E deux éléments 5 et 31 Un sixième élément de bottier 33 est er

outre monté sur le côté huile lubrifiante B du cinquième élé-

ment de bottier 31 et un troisième joint en segment 34 est mor té sous forme d'élément de joint flottant dans l'espace ménagé entre les deux éléments 31 et 33 Le joint en segment 34 est amené en contact étroit avec la surface périphérique extérieur du manchon 2 par un ressort d'encerclement 35 adapté sur la prériphérie externe dudit joint en segment et amené en contact étroit avec l'extrémité du cinquième élément de bottier 31 pai un ressort à boudin 36 en étant immobilisé par une broche non représentée par rapport au sixième élément de bottier 33 Il

est prévu une canalisation pour un second mécanisme de récupé-

ration de liquide de fuite 37, qui débouche dans l'espace mé-

nagé entre le joint à lèvre 32 et le joint en segment 34, allant du cinquième élément de boîtier 31 au premier élément

de boîtier 5 Les canalisations des premier et second mécanis-

mes de récupération de liquide de fuite 28 et 37 peuvent se ri corder à l'intérieur du premier élément de boîtier 5 ou de la coque 3 du bateau pour utiliser en commun ladminission d'un

dispositif de récupération tel qu'une pompe.

Le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot 30 réalisé coma décrit cidessus a le màême fonctionnement et le même effet, es tant que joint d'étanchéité à l'eau de mer A, que celui selon le premier mode de réalisation décrit ci-dessus Pour ce qui est de l'huile lubrifiante B, la première section d'étanchéité est formée par le troisième joint en segment 34 de sorte que la fuite est extrêmement réduite et même en présence d'huile lubrifiante fuyant à travers la section d'étanchéité on peut, par conséquent, obtenir une étanchéité suffisante au mouen du

joint à lèvre 32 sans éprouver aucune difficulté pour récupé-

rer l'huile à l'intérieur du bateau au moyen du mécanisme de

récupération de liquide de fuite 37.

On va maintenant décrire un troisième mode de réalisation en

se référant à la figure 3.

Sur cette figure, la référence 42 désigne un arbre (comportant un manchon extérieur enfilé sur lui) à gauche duquel est montée une hélice non représentée Un élément de boîtier 43 comprenant

des premier à cinquième éléments 44, 45, 46, 47 et 48 est dis-

posé à la périphérie extérieure de l'arbre 42 et fixé sur la coque du bateau 50 avec interposition d'une garniture 49 La référence 51 désigne un joint à lèvre extérieur qui est logé dans la périphérie intérieure d'un trou de l'élément du boîtier 43 et maintenu entre le premier élément de bottier 44 et le second élément de bottier 45, le joint t 1 èvre extérieur prés sentant une surface de mise en pression 51 a, munie d'une bague

de fixation 52, faisant face à l'eau de mer A Une partie an-

nulaire de soutien 45 a, destinée à régler l'action du joint a lèvre 51 i est prévue sur la partie du second élément de boter

située derrière le joint à lèvre 510 La référence 53 dtsi-

gne un joint à lèvre intérieur maintenu entre le quatriéme 19-

ment de boîtier 47 et le cinquième élémént de bottier 48 le joint à lèvre intérieur présentant une surface de mise en Preo= sion 53 a, munie d'une bague de fixation 54, dirigée vers l'huile lubrifiante B et située à l'opposé du joint à lavre extérieur 51 t Une partie annulaire 47 a de soutien du joint à lèvre 53 est prévue sur la périphérie intérieure du quatrime élément de boîtier 47 On donne au troisième élément de bottler 46 de l'élé went de bottier 43 un diamètre intérieur supérieur celui des quatre autres éléments 44, 45, 47 et 48 et notamment à celui des second et quatrième éléments de boîtier 45 et 47 et l'on ménage un évidement annulaire 55 dans la périphérie

interne du troisième élément de boîtier 46, cet évidement an-

nulaire 55 recevant un joint annulaire flottant 56 Ce joint annulaire flottant 56 est tel qu'une broche 57, qui fait saillie sur le quatrième élément de boîtier 47, s'engage dans une encoche 56 a ménagée dans l'une des extrémités de ce joint afin de l'immobiliser par rapport à l'élément de boîtier 43

et ses deux extrémités ainsi que sa surface périphérique inté-

rieure sont légèrement espacées des extrémités des second et

quatrième éléments de boîtier 45 et 47 et de la surface péri-

phérique de l'arbre 42 pour définir de légers jeux 58, 59 et Le joint annulaire flottant 56 présente dans sa surface périphérique interne une rainure annulaire 56 b et comporte le

nombre voulu de trous traversants 56 c qui traversent ses sur-

faces périphériques intérieure et extérieure La référence 61 désigne une conduite d'alimentation en fluide sous pression communiquant avant l'évidement annulaire 55, cloisonné par le joint annulaire flottant 56, à partir du côté de la coque du bateau, laquelle condui Le traverse les troisième et quatrième éléments de boîtiers 46 et 47 pour amener du fluide sous

pression dans l'évidement annulaire 55 à partir d'un disposi-

tif d'amenée de fluide sous pression (non représenté) disposé à l'intérieur du bateau La référence 62 désigne une conduite de récupération du liquide de fuite réalisée indépendamment de

la conduite d'amenée de fluide sous pression 61, laquelle con-

duite de récupération débouche dans un espace ménagé entre le joint annulaire flottant 56 et le joint à lèvre interne 53 pour récupérer le liquide de fuite qui a pénétra à l'intérieur du

bateau, au moyen d'une pompe ou Organe analoque non représenté.

Dans le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot 41 céalisé con Lme décrit ci-dessus, quand du fluide sous pression est envoyé dans l'évidement annulaire 55 à partir de la conduite d'amenée de fluide sous pression 61, l'évidement annulaire 55 et la rainure annulaire 56 b du joint annulaire flottant 56 communiquant avec l'évidement 55 à travers le trou traversant 56 c sont remplis de fluide sous pression et celui-ci passe à travers les jeux 58, 59 et 60 et pénètre progressivement dans les espaces 63 et 64 Sur ce fluide sous pression, celui qui pénètre dans l'espace 63 situé entre le joint à lèvre externe 51 et le joint annulaire flottant 56 est emmagasiné dans l'espace 63 de façon à exercer une contrepression sur le joint à lèvre externe 51 pour réduire la charge de glissement entre le joint à lèvre 51 et la surface périphérique de l'arbre 42 et pour interdire la pénétration d'eau de mer Dans ce cas, on estime que, selon la pression, du fluide sous pression pourrait fuir à l'extérieur du bateau et, par conséquent, il

est souhaitable de choisir et d'utiliser du fluide sous pres-

sion qui ne fasse pas courir le risque de contamination de la mer, d'une manière préférentielle de l'air ou analogue D'autre part, le fluide sous pression ayant pénétré dans l'espace situé entre le joint à lèvre interne 53 et le joint annulaire

flottant 56 est récupéré à l'intérieur du bateau par la con-

duite de récupération de liquide de fuite 62 en même temps que l'huile lubrifiante B qui s'est éventuellement infiltrée jusqu'à l'extérieur du joint à lèvre interne 53 De cette manière, le joint annulaire flottant 56 peut jouer dans une mesure suffisante le rôle de joint secondaire par rapport aux

joints à lèvre 51 et 53 dans la mesure o du fluide sous pres-

sion est alimenté Même si l'alimentation de fluide sous pres-

sion est arrêtée pour quelque raison, le joint annulaire flottant 56 agit en joint secondaire du type à fuite limitée pour maintenir dans une certaine mesure l'effet d'étanchéité en coopération avec le mécanisme de récupération du liquide de fuite par la conduite de récupération 62 Par conséquent, avec le dispositif d'étanchéité réalisé comme décrit cidessus, le joint à lèvre exte-ne 51 est soumis sur sa surface arrière, de la part du fluide sous pression, à une pression réduisant la charge de glissement entre le joint à lèvre 51 et la surface périphérique de l'arbre 42 pour améliorer la longévité du joint à lèvre 51, qui subissait jusqu'à présent une usure notable, afin d'étancher positivement tant l'eau de mer A que l'huile

lubrifiante B et de récupérer l'huile lubrifiante B à l'int 6-

rieur du bateau par l'intermédiaire de la conduite de récupé-

ration du liquide de fuite 62, ce qui supprime le risque de contamination de la mer Ensuite, la figure 4 représente une partie essentielle d'un quatrième mode de réalisation Ici, le joint annulaire flottant 56 est constitué par un joint double 65 dont les surfaces arrière se font face Les deux éléments de joint 66 et 67 sont solidarisés à la rotation par une broche commune 68 et des ressorts 69 en nombre voulu sont

interposés entre les deux éléments de joints 66 et 67.

On va maintenant décrire un cinquième mode de réalisation de

la présente invention en se référant à la figure 5 -

Sur cette figure, la référence 72 désigne un arbre (comportani un manchon extérieur enfilé sur lu 3 sur le côté gauche duquel est montée une hélice non représentée Un élément de boîtier 73 comprenant des premier à cinquième éléments 74, 75, 76, 77 et 78 est disposé à la périphérie extérieure de l'arbre 72 et

fixé sur la coque de bateau 80 avec interposition d'une garni-

ture 79 La référence 81 désigne un joint à lèvre extérieur situé sur la périphérie intérieure de l'alésage de l'élément de bottier 73 et maintenu entre le premier élément de boîtier

74 et le second élément de boîtier 75, le joint à lèvre exté-

rieur présentant une surface de mise en pression 81 a, munie d'une bague de fixation 82, faisant face à l'eau de mer A Un E partie annulaire de soutien 75 a, destinée à régler l'action du joint à lèvre 81, est prévue sur la partie du second élémei de boîtier 75 qui se trouve derrière le joint à lèvre 81 La référence 83 désigne un joint à lèvre intérieur maintenu entre le quatrième élément de bottier 77 et le cinquième élément de boîtier 78, le joint à lèvre intérieur présentant une surface de mise en pression 83 a, munie d'une bague de fixation 84, dirigée vers l'huile lubrifiante B et située à l'opposé du joint à lèvre extérieur 81 Une partie annulaire de soutien

77 a pour le joint à lèvre 83 est prévue à la périphérie inté-

rieuïdu quatrième élément de boîtier 77 On donne au troi-

sième elément de boîtier 76 de l'élément de boîtler 73 un diamètre intérieur supérieur à celui des quatre autres élé ments 74, 75 g 77 et 78 et notamment des second et quatrième

éléments de boîtier 75 et 77 et l'on ménage un évidement an-

nulaire 85 dans la périphérie intérieure du troisième élément de boîtier 76 La référence 86 désigne une bague creuse en

caoutchouc du type à pression montée dans l'évidement annu-

laire 85, la bague creuse présentant plusieurs (trois sur la figure) crêtes annulaires 86 a faisant saillie en continu sur sa surface périphérique intérieure, ces crates 86 a servant de parties d'étanchéité en contact avec l'arbre 72 et présentant

le nombre voulu (deux sur la figure) de trous fins 86 d ména-

gés de façon à faire communiquer les parties en rigoles 86 b

séparant les crêtes 86 a avec l'intérieur creux 86 co La réfg-

rence 87 d 5 signe une conduite d'alimentation en fluide sous pression ianagée par alésage depuis la coque du bateau jus$ qu'à la partie creuse 86 c de la bague creuse à pression 86 posur amener du fluide sous pression dans la partie creuse 86 c à partir d'un dispositif d'alimentation en fluida (non reprà sent-) disposé dans le bateau La référence 88 désigne une conduite de récupération du liquide de fuite ménagée indédpen damment de la conduite d'amenée de fluide sous pression 87, laquelle conduite de récupération débouche dans un espace ménagé entre la bague creuse à pression 86 et le joint à lèvre intérieur 83 pour récupérer le-liquide de fuite qui a pénétré dans l'espace intérieur au bateau, au moyen d'une

pompe ou organe analogue non représenté.

Dans ie dlspositif d'étanchéité pour tube d'étambot 71 réalis 5 comme décrit ci-dessus, quand du fluide sous pression est aliú menté dans la partie creuse 86 c de la bague creuse du type ci pression 86 à partir de la conduite d'alimentation en f 11 u ds sous pression 87, le fluide sous pression remplit la partie creuse 86 c, passe à travers les trous fins 86 d et remplit l'espace de section triangulaire délimité par les surfaces

inclinées de deux crétes 86 a voisines et par la surface péri-

pheique de l'arbre 72, ce qui assure un équilibre de pression entre ledit espace et l'intérieur creux 86 c pour amener la bague creuse à pression 86 en contact avec l'arbre 72 sous une faible charge, Lorsque du fluide sous pression continue à être alimenté, le fluide sous pression force l'étanchéité entre la bague creuse du type à pression 86 et l'arbre 72 et s'écoule

dans les espaces 89 et 90 Le fluide sous pression ayant péné-

tre dans l'espace 89 défini entre le joint à lèvre extérieur 81 et la bague creuse du type à pression 86 est emmagasiné dans l'espace 89 pour exercer une contre-pression sur le joint à lèvre extérieur 81, ce qui réduit la charge de glissement entre le joint à lèvre 81 et la surface périphérique de l'arbre 72 et empêche la pénétration d'eau de mer Ao Dans ce cas, on estime que le fluide sous pression pourrait selon la pression dilater le joint à lèvre 81 et s'échapper hors du bateau et il est

donc souhaitable de choisir et d'utiliser un fluide sous pres-

sion qui n'engendre pas de risque de contamination de la mer, tel par exemple de l'air comprimé D'autre part, le fluide sous pression ayant pénétré dans l'espace 90 entre le joint à lèvre intérieur 83 et la bague creuse du type à pression 86 est récupéré dans le bateau par la conduite de récupération du liquide de fuite 88 en même temps que l'huile lubrifiante B qui a éventuellement franchi vers l'extérieur le joint à lèvre

interne 83 De cette manière, la bague creuse du type à pres-

sign 3 86 peut jouer dans une mesure suffisante le role de joint secondaire par rapport aux joints à lèvre 81 et 83 dans la 'mesure ou il y a arrivée de fluide sous pression Même si l'arrivée de fluide sous pression est arrêtée pour une raison quelconque, la bague creuse agit en joint secoÀdaire du type à

fuites limitées pour maintenir dans une certaine mesure l'ef-

fet d'étanchéité en aqissant en coopération avec la conduite de récupération de liquide de fuite 88 Par conséquent, avec le dispositif d'étanchéité 71 réalisé comme décrit ci-dessus, le joint à lèvre externe 81 est soumis sur sa surface arrière, par le fluide sous pression, à une pression qui réduit la charge de glissement entre le joint à lèvre 81 et la surface périphérique de 1 arbre 72 pour augmenter la longévité du joint à lèvre 81, qui subissait jusqu'à présent une usure notable, afin d'étancher positivement tant l'eau de mer A que l'huile lubrifiante B -t de récupérer l'huile lubrifiante B dans le bateau par la conduite de récupération de liquide de fuite 88 t ce qui élimine le risque de contamination de la mer La figure 6 représente une partie essentielle d'un sixième mode de réalisation Ici, on réalise la partie péri-

phârique intérieure 86 e de la bague creuse du type à pression

86 en caoutchouc synthétique ou fluororésine, ayant une excel-

lente résistance à l'usure, pour augmenter la résitance à

l'usure.

On va maintenant décrire un septième mode de réalisation de

la présente invention en se référant à la figure 7-

Sur la figure 7, le dispositif d'étanchéité pour tube d'i-tamibot

désigné par la référence générale 101 est monté dans le débou-

ché d'un alésage ménagé dans la coque 103 du navire pour

assurer l'étanchéité entre un manchon 102 enfilé sur l'exté-

rieur d'un arbre (non représenté) et la coque de bateau 103 dans laquelle l'arbre est inséré La référence 104 désigne

une partie d'une hélice montée tout-K-fait au bout de l'arbre.

Dans le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot 101, la référence 105 désigne un premier élément de boîtier fixé l'extrémité de la coque de navire 103 avec interposition d Hune garniture 106 et, sur le côté eau de mer A du premier éexent de boîtier 105, un second élément de boîtier (anneau adapteur 107) et un troisiem-e élément de boîtier <couvercle arrière) sont fixes de manière étanche à l'air grace à des joints tosr' ques appropriés 109 ou analogues Dans la surface priphé-i u

intérieure du second élément de bottier 107, un éviderment an-

nulaire 110 est délimité par le second éilément de bolt zr 107 et par le premier élément de boîtier 105 sur le côté du bateau l Vvidement annulaire 110 comportant un joint en segment 111 monté à l'intérieur en tant que joint à fuites limitées Ce joint en segment 111, qui est divisé selon sa périphérie en plusieurs tronçons, est fixé par un ressort d'encerclement 11 monté dans sa périphérie extérieure et est amené en contact glissant étroit avec la surface périphérique du manchon 102 el amené en contact étroit avec une surface de paroi 107 a du

second élément de bottier 107 par un ressort à boudin 113 dis-

posé sur le côté du bateau Les divers tronçons du joint en segment 111 sont immobilisés à la rotation par rapport aux éli

ments de bottier 105 et 107 au moyen de broches non représen-

tées qui font saillie à partir du premier ou du second élémen de bottier 105, 107 La référence 114 désigne un joint à lèvr maintenu et fixé entre les second et troisièeme éléments de bottier 107 et 108, le joint à lèvre présentant une surface d, mise en pression 114 a, serrée par un ressort d'encerclement , dirigée vers l'eau de mer et amenée en contact glissant étroit avec la périphérie extérieure du manchon 102 o Une part annulaire de soutien 107 b, destinée à éviter-une déformation excessive du joint à lèvre 114, est prévue sur la partie du second élément de boîtier 107 qui se trouve derrière le joint à lèvre 114 La référence 116 désigne un joint mécanique dise posé en un emplacement plus voisin de l'huile lubrifiante B dans la périphérie interne d'un alésage du premier élément de boîtier 105, lequel joint est monté dans un épaulement du pre mier élément de boîtier 105 et maintenu étanche à l'air par un joint torique 118 o Le joint mécanique comprend une bague

coulissante 117 située du côté fixe et immobilisée à la rota-

tion par rapport à l'élément de bottier 105 par une broche nc représentée, une bague formant couvercle 119 solidarisée avec le-manchon 102 par une broche non représentée et une bague cc lissante 120 située du côté tournant et tournant avec l'arbre avec lequel elle est solidarisée à la rotation par une broch E non représentéeo La bague coulissante 120 située du côte touw nant est mise en appui par un ressort à boudin 121 pour forme une surface de glissement étanche 122 en contact superficiel avec la bague coulissante 117 située du côté fixe, la référence 123 désigne une conduite d'alimentation en fluide sous pression pour l'amenée de fluide sous pression, à partir de la coque de bateau 103, jusqu'à un espace annulaire 124 ménagé entre le joint en segment 111 et le joint mécanique 116, espace dans

lequel débouche la conduite qui passe à travers le premier élé-

ment de boîtier 105 à partir de la coque 103 de bateau, et un dispositif d'alimentation non représenté est prévud dans la

coque de bateau 103.

Le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot 101 réalisé comme décrit ci-dessus est destiné à empêcher la pénétration de l'eau de mer et de la boue contenue dans l'eau de mer dans le joint mécanique 116 au moyen du joint à lèvre 114 disposé à l'extérieur du joint mécanique 116 (du côté eau de mer), du joint en segment 111 et du fluide sous pression On notera qu'en règle générale, pendant l'établissement de l'étanchità, le dispositif d'alimentation est en action pour faire arriver du fluide sous pression Autrement dit, initialement, le joint à lèvre 114 et le joint en segment 111 servent à empêcher la pénétration d'eau de mer A et, en particuier, le joint en segment 111 est en appui sous pression contre la surface péril phérique du manchon 102 et contre la surface de paroi 107 a du

second élément de boîtier 107 pour renforcer l'effet d'étan-

chéité Quand la pression du fluide sous pression dépasse un certain niveau préfixé pour le joint en segment 111 qui est du type à fuites limitées, le fluide sous pression s'écoule par contre vers le joint à lèvre 114 mais il y a aussi équilibre entre la pression du fluide et celle de l'eau de mer pour l'établissement de l'étanchéité Quand l'espace situé entre le joint à lèvre 114 et le joint en-segment 111 est rampli de fluide sous pression, ce fluide applique une contre-pression au joint à lèvre 114 pour le mettre à l'état passif déeluïli bre avec la pression de l'eau de mer, empéchant par 1 & une usure ou déformation précoces ou analogue dues au contact gli ssant entre le joint à lèvre 114 et le manchon 102 Le joint à lèvre 114 agit aussi comme joint d'étanchéité aux poussières empêchant la pénétration de matières étrangères

dans le bateau mais, quand la pression du fluide sous pres-

sion s'exerçant derrière baisse pour quelque raison que ce

soit, le joint à lèvre est étroitement appliqué par la pres-

sion de l'eau de mer contre le manchon 102 pour agir automa-

tiquement comme premier joint d'étanchéité contre l'eau de mer On notera que le fluide sous pression peut, selon la pression et les courants existant à l'extújieur du bateau, dilater le joint à lèvre 114 et qu'il est donc souhaitable d'utiliser de l'ai L, de l'azote, de l'eau propre ou un fluide analogue qui ne créent aucun problème tel qu'une atteinte à la Sécurité publiques même si le fluide fuit dans l'eau de mer D'autre part, il est possible d'étancher complètement l'huile lubrifiante B au moyen du joint mécanique 116 dont le pouvoir d'étanchéité durable est accru grâce à la structure

décrite ci-dessus.

Ensuite, les figures 8 à 10 représentent des modes de réali-

sation modifiés de la présente invention dans lesquels on utilise, au lieu du joint à segment à fuites limitées selon

les modes de réalisation précédents, un joint annulaire flot-

tant d'un seul tenant 125 (non subdivisé selon sa périphérie) (figure 8), un joint en caoutchouc agissant en bout 127 (figure 9) ou une bague à pression de type creux 130 (figure ) A savoir, le joint annulaire flottant 125 représenté sur la figure 8 est immobilisé angulairement par une broche (non représentée) montée sur le premier ou le second élément de boetier 105, 107 et il est mis en pression par un ressort à boudin 126 contre la surface de paroi 107 a du second élément de bottier 107 et présente un jeu faible par rapport à la surface périphérique du manchon 102 pour étancher le fluide sous pression à la manière d'un joint à fuites limitées Le joint en caoutchouc agissant en bout 127 représenté sur la figure 9 est enfilé sur le manchon 102 et encerclé par un ressort 128 pour entrer en contact glissant étanche avec la surface de paroi 107 a du second élément de bottier 107 afin d'assurer avec celle-ci l'étanchéité aux fluides Une conduite de lavage 129 réalisée dans le second élément de boîtier 107 débouche dans une rainure en anneau 127 a réalisée dans ladite surface Cette conduite de lavage est une ramification de la conduite d'amenée de fluide sous pression 123 et l'on utilise comme fluide alimenté de l'eau propre pour assurer par là la lubrification de la surface de glissement La bague creuse du type à pression 130, représentée sur la figure 10, est montée en contact étroit avec les premier et second éléments de boîtier et 107 en remplissant l'évidement annulaire 110 et son volume intérieur 130 a est alimenté soit par une ramification de la conduite d'amenée de fluide sous pression 123, soit par de l'air comprimé provenant d'une conduite 131 prévue séparé ment, ce qui augmente par dilatation son diamètre intérieur de façon à l'amener en contact glissant étroit avec la surface périphérique du manchon 102 L'utilisation de la bague creuse

du type à pression permet de faire varier la pression de con-

tact avec la surface périphérique du manchon 102 en réglant le débi L d'alimentation de l'air comprimé pour ajuster le degré de fuite du fluide sous pression On peut réaliser une partie de la surface périphérique intérieure de la bague creuse 130, qui est normalement en caoutchouc synthétique ou analogue, en

un matériau à haut coefficient de glissement tel qu'une fluoro-

résine pour en augmenter ainsi la résistance à l'usure.

Dans le dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot de la présente invention, d'une manière générale, un élément de joint en segment, un élément de joint à lèvre, un joint mécanique et analogues constituent une section d'étanchéité à plusieurs étages et l'on met en oeuvre une pression de fluide, comme décrit ci-dessus Par conséquent, non seulement on obtient une excellente perf Lormance d'étanchéité tant à l'eau de mer qu'à l'huile lubrifiante, mais encore il est possible d'allége la charge appliquée au joint à lèvre ou analogue disposé le plus prés de l'eau de mer par la pression du fluide sous pression ou d'éviter l'endommagement du joint mécanique, ce qui accroît

la longévité de l'ensemble du dispositifo De plus, le dispo-

sitif d'étanchéité pour tube d'étambot selon la présente invention permet d'éviter efficacement de souiller la mer pour conjurer les divers risques de contamination qui posent depuis

peu un problème international.

Quoiqu'on-ait décrit certains modes de réalisation préféren= tiels de la présente invention, il est clair qu'on pourra conc 4 voir diverses modifications et variantes sans sortir du cadre de l'invention, en conséquence, toutes modifications permettan d'obtenir sensiblement les effets de la présente invention à l'aide de structures sensiblement identiques ou correspondante

rentrent dans le domaine de la présente invention.

Claims (5)

Revendications

1 Dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot ( 1; 30; 41; 71; 101), caractérisé en ce qu'un élément de bottier annulaire ( 1, 30, 41, 71, 101) est disposé à la périphérie externe de l'arbre ( 2; 42; 72; 102), une pluralité de joints ( 12, 17; 32; 51, 53, 56; 111, 114, 116; 125; 127; 130) sont disposés dans un

interstice ménagé entre ledit arbre et ledit élément de bot-

tier pour former une section d'étanchéité à plusieurs étages contre l'eau de mer (A) et l'huile lubrifiante (B) et une conduite d'amenée de fluide sous pression ( 27; 61; 87; 123)

est prévue pour alimenter en fluide sous pression ladite sec-

tion d' étanchéité.

2 Dispositif détanchéité pour tube d'étambot selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'un évidement annulaire ( 11) est ménagé dans la surface périphérique intérieure d'un alésage dudit élément de boîtier ( 6), dans cet évidement annulairs étant

logé un él 1 ment de joint en segment ( 12), un mécanisme d'ali-

mentation ( 27) est prévu pour envoyer du gaz sous pression audit évidement annulaire fermé par ledit joint en segment et un joint à lèvre ( 17) est disposé du c Oté eau de mer dudit

joint en segment tandis qu'un joint mécanique ( 20), des garni-

tures ou un autre élément de joint flottant est disposé du c Oté

de l'huile lubrifiante.

3 o Dispositif d Itanchité pour tube d'étam Lbot selon la reven-

dication 1,

caractérise en ce qu'un joint mécanique ( 116) assurant l"étan-

chdité d'une partie située entre le boîtier ( 101) et la surface

périphérique de l arbre ( 102) est monté au point le plus voi-

sin du bateau dans la périphérie interne dudit élmient de bo S-

tier ( 105), un évidement annulaire ( 110) est ménagé du c Oté dudit joint mécanique opposé au bateau dans la surface péril périque intérieure dudit bottier ( 101), un joint du types 2.4 fuites limitées ( 111) en contact glissant avec la surface périphérique de l'arbre ( 102) est monté dans ledit évidement

annulaire ( 110) et une conduite d'amenée de fluide sous pres-

sion ( 123), débouchant dans un espace annulaire ( 124) situé entre ledit joint du type à fuites limitées ( 111) et ledit joint mécanique 116 est prévue pour l'amenée de fluide sous pression.

4 Dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon la reven-

dication 1, caractérise en ce qu'une série de joints à lèvre ( 51-53-8183) sont fixés dans la périphérie interne d'un alésage dudit bo Ltier ( 41-71),

un évidement annulaire ( 55-85) est ménagé dans la surface péri-

phérique intérieure d'un alésage de l'élément de bottier ( 46-

13.5 76) en un point intermédiaire entre lesdits joints à lèvre ( 51-53, 81-83), -ledit évidement annulaire ( 55-85) comportant un joint ( 56-86) monté à l'intérieur, et une conduite d'amenée de fluide sous pression ( 61-87) étant prévue pour amener du

fluide sous pression vers ledit joint ( 56-86).

Dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'on utilise un joint à bague flottant ( 56)

pour former ledit joint.

6 Dispositif d'étanchéité pour tube d'étambot selon la reven-

dication 4, caractérisé en ce qu'on utilise pour former ledit joint une bague creuse du type à pression ( 86) présentant une série de crêtes ( 86 a) sur sa surface périphérique interne pour former une section d'étanchéité, et des trous fins ( 86 d) en nombre voulu, communiquant avec sa chambre interne ( 86 c) sont ménages

dans les creux séparant lesdites crêtes.