FR2556053A1

FR2556053A1 - SEALING DEVICE WITH SLIDING RING

Info

Publication number: FR2556053A1
Application number: FR8418278A
Authority: FR
Inventors: Dieter Janzen
Original assignee: Merkel Martin Co KG GmbH
Current assignee: Merkel Martin Co KG GmbH
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1985-06-07
Also published as: GB8430471D0; GB2150651A; DE8334688U1; GB2150651B

Abstract

UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE A ANNEAU GLISSANT A POMPE INCORPOREE EST REALISE SOUS FORME DE GARNITURE ETANCHE A FLUIDE DE BLOCAGE PAR LE FAIT QUE LA POMPE18 EST REALISEE SOUS FORME DE POMPE VOLUMETRIQUE ET QUE LA CHAMBRE QUI EST CONTIGUE A LA GARNITURE ETANCHE A ANNEAU GLISSANT2 ET QUI RECOIT LE FLUIDE DE BLOCAGE SOUS PRESSION EST RELIEE A UN CONDUIT D'EVACUATION DU LIQUIDE28 QUI CONTIENT UN ELEMENT DE RESISTANCE HYDRAULIQUE29, EN PARTICULIER UN LIMITEUR DE PRESSION, QUI EST REGLABLE AU-DESSUS DE LA PRESSION A ETANCHER. DU COTE DE LA POMPE A L'OPPOSE DE LA GARNITURE ETANCHE A ANNEAU GLISSANT2, IL S'ETABLIT UNE PRESSION PLUS BASSE QUI PERMET DE FERMER DE CE COTE LE DISPOSITIF PAR UNE GARNITURE ETANCHE PLUS SIMPLE. L'UTILISATION DE CE DISPOSITIF EST AVANTAGEUSE, EN PARTICULIER DANS LE CADRE DE L'ETANCHEIFICATION D'ARBRES DE POMPES CENTRIFUGES, DONT LA PRESSION A FAIBLE VITESSE DE ROTATION MONTE PLUS LENTEMENT QUE CELLE DE LA POMPE QUI EST CONTENUE DANS LE DISPOSITIF D'ETANCHEITE.A SEALING DEVICE WITH A SLIDING RING WITH A BUILT-IN PUMP IS MADE IN THE FORM OF A SEALING SEAL WITH BLOCKING FLUID BY THE FACT THAT PUMP18 IS MADE IN THE FORM OF A VOLUMETRIC PUMP AND THAT THE CHAMBER WHICH IS CONTIGUATED TO THE SLIP AND SEAL 2 SEAL WHICH RECEIVES THE BLOCKING FLUID UNDER PRESSURE IS CONNECTED TO A LIQUID DISCHARGE DUCT28 WHICH CONTAINS A HYDRAULIC RESISTANCE ELEMENT29, IN PARTICULAR A PRESSURE LIMITER, WHICH IS ADJUSTABLE ABOVE THE PRESSURE TO BE SEALED. FROM THE PUMP SIDE OPPOSITE THE SEALED SEAL WITH SLIDING RING2, A LOWER PRESSURE IS ESTABLISHED WHICH ALLOWS THE DEVICE TO BE CLOSED ON THIS SIDE BY A SIMPLER SEALED SEAL. THE USE OF THIS DEVICE IS ADVANTAGEOUS, IN PARTICULAR IN THE CONTEXT OF THE SEALING OF CENTRIFUGAL PUMP SHAFTS, WHOSE PRESSURE AT LOW ROTATION SPEED RISES SLOWLY THAN THAT OF THE PUMP CONTAINED IN THE SEALING DEVICE .

Description

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité à anneauThe invention relates to a ring sealing device.

glissant, comprenant un arbre, une botte d'étanchéité qui entou- sliding, comprising a shaft, a sealing boot which surrounds

re l'arbre en renfermant une chambre d'étanchéité, une garniture étanche à anneau glissant qui ferme la chambre d'étanchéité du côté haute pression et une pompe, prévue dans la chambre d'étan- chéité, qui divise cette dernière en une partie sous basse pression qui est reliée à un conduit d'alimentation en liquide et en une partie sous haute pression qui est située du côté de la garniture étanche à anneau glissant et qui est reliée à un re the shaft by enclosing a sealing chamber, a sliding ring seal which closes the sealing chamber on the high pressure side and a pump, provided in the sealing chamber, which divides the latter into a part under low pressure which is connected to a liquid supply duct and in a part under high pressure which is located on the side of the sliding ring seal and which is connected to a

conduit d'évacuation du liquide.liquid discharge pipe.

Dans une garniture d'étanchéité connue de ce genre (demande de brevet allemand n 19 13 397), la pompe est réalisée sous la forme d'une pompe à vis se composant d'une paire d'hélices dont l'une entoure l'autre concentriquement et qui sont en face l'une de l'autre en direction radiale, hélices qui, selon le sens de rotation, entrainent dans l'une ou dans l'autre des directions axiales le fluide qui se trouve entre elles, sous l'influence du frottement visqueux. D'une part, la pompe est destinée à assurer la circulation du fluide qui sert d'agent réfrigérant et de lubrifiant; d'autre part, la pression qu'elle produit est destinée, suivant le sens de rotation, à charger ou à décharger l'anneau glissant. Les pressions relativement faibles qui peuvent être atteintes avec une telle pompe sont suffisantes à In a known packing of this kind (German patent application n 19 13 397), the pump is produced in the form of a screw pump consisting of a pair of propellers, one of which surrounds the other concentrically and which are opposite one another in the radial direction, helices which, according to the direction of rotation, entrain in one or the other of the axial directions the fluid which is between them, under the influence of viscous friction. On the one hand, the pump is intended to ensure the circulation of the fluid which serves as a cooling agent and lubricant; on the other hand, the pressure which it produces is intended, according to the direction of rotation, to load or unload the sliding ring. The relatively low pressures which can be achieved with such a pump are sufficient to

cet effet.this effect.

On connatt par ailleurs des garnitures étanches à anneau - glissant qui sont réalisées sous forme de garnitures étanches à fluide de blocage. Par garniture étanche à fluide de blocage, on entend un dispositif dans lequel est contiguë, à la garniture étanche qui renferme la chambre à rendre étanche, une chambre qui est remplie d'un fluide de blocage et dont la pression est plus élevée que celle de la chambre à rendre étanche. Il est ainsi assuré qu'en cas de fuite, il se produira tout au plus un écoulement de fluide de.blocage dans la chambre à rendre étanche, mais il ne pourra pas s'échapper de fluide de la chambre à rendre étanche. On utilise des garnitures étanches à fluide de blocage principalement pour éviter les fuites de fluides toxiques, dan- gereux ou très précieux. Des modèles connus de dispositifs d'étanchéité à anneau glissant à fluide de blocage comprennent There are also known seals with sliding-ring which are produced in the form of leaktight seals with blocking fluid. The term "leaktight seal with blocking fluid" means a device in which is contiguous with the seal which encloses the chamber to be sealed, a chamber which is filled with a blocking fluid and whose pressure is higher than that of the chamber to be sealed. It is thus ensured that in the event of a leak, at most there will be a flow of deblocking fluid in the chamber to be sealed, but it will not be able to escape any fluid from the chamber to be sealed. Seals with blocking fluid are used mainly to prevent leaks of toxic, dangerous or very precious fluids. Known designs of sliding ring seals with locking fluid include

une paire de garnitures étanches à anneau glissant, entre les- a pair of sliding ring seals, between the

quelles est incluse la chambre d'étanchéité qui contient le what is included the sealing chamber which contains the

fluide de blocage. Celle-ci est reliée, par un conduit d'alimen- blocking fluid. This is connected by a supply duct

tation en liquide, à une source extérieure de fluide de blocage qui produit également la pression de blocage. A des fins de refroidissement, le fluide de blocage peut être guidé en circuit fermé, au moyen d'un conduit d'évacuation de liquide qui passe par un réfrigérant extérieur et rejoint le c té aspiration de la source extérieure de fluide de blocage. Ies frais nécessaires pour la mise en place et le raccordement de la source extérieure de fluide de blocage sont relativement élevés, non seulement parce qu'il doit être prévu une source de fluide de blocage sous forme de groupe séparé, mais aussi parce qu'une haute sécurité doit être garantie en ce qui concerne le fonctionnement de la source de fluide de blocage, afin qu'en aucun cas le fluide à étancher ne puisse s'échapper en conséquence d'un défaut de la pression de blocage. En outre, le dispositif connu tation in liquid, to an external source of blocking fluid which also produces blocking pressure. For cooling purposes, the blocking fluid can be guided in a closed circuit, by means of a liquid evacuation conduit which passes through an external coolant and joins the suction side of the external source of blocking fluid. The costs necessary for the installation and connection of the external source of blocking fluid are relatively high, not only because a source of blocking fluid must be provided in the form of a separate group, but also because a high security must be guaranteed with regard to the functioning of the blocking fluid source, so that in no case the fluid to be sealed can escape as a result of a fault in the blocking pressure. In addition, the known device

a pour inconvénient qu'il est co teux, en raison de l'utilisa- has the disadvantage that it is expensive, due to the use

tion de deux garnitures étanches à anneau glissant. two watertight seals with sliding ring.

C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir une garniture étanche à fluide de blocage, utilisant un dispositif This is why the invention aims to provide a tight seal with blocking fluid, using a device

d'étanchéité à anneau glissant qui garantisse une grande sécu- sliding ring seal which guarantees high security

rité de fonctionnement à peu de frais. rity of operation at low cost.

Ia solution de l'invention consiste en ce que le type de Ia solution of the invention is that the type of

dispositif d'étanchéité à anneau glissant tel que défini ci- sliding ring sealing device as defined above

dessmest utilisé, en ce que, pour la formation d'une garniture étanche à fluide de blocage, la pompe qui y est prévue est dessmis used, in that, for the formation of a tight seal with blocking fluid, the pump provided therein is

réalisée sous forme de pompe volumétrique et en ce que le con- produced as a positive displacement pump and in that the con-

duit d'évacuation du liquide contient un élément de résistance hydraulique qui est dimensionné pour une pression plus élevée, liquid evacuation hose contains a hydraulic resistance element which is dimensioned for a higher pressure,

à la vitesse de rotation de régime, que la pression à étancher. at the speed of rotation, that the pressure to be quenched.

Par rapport aux garnitures étanches à fluide de blocage Compared to watertight packings with blocking fluid

antérieurement connues, qui sont dépendantes d'une source exté- previously known, which are dependent on an external source

rieure de fluide sous pression, le dispositif suivant l'inven- pressure fluid, the device according to the invention

tion offre l'avantage-d'une plus grande sécurité de fonctionne- This offers the advantage of greater operational safety.

ment, puisque le fonctionnement de la pompe contenue dans le dispositif d'étanchéité est lié indissolublement à la rotation ment, since the operation of the pump contained in the sealing device is indissolubly linked to rotation

de l'arbre à rendre étanche, alors qu'en cas de source extérieu - of the tree to be sealed, whereas in the event of an external source -

re, il vient s'ajouter des insécurités supplémentaires. re, there are additional insecurities.

En outre, la solution de l'invention est moins conteuse, In addition, the solution of the invention is less storytelling,

et cela non seulement à cause de l'absence d'une source exté- and this not only because of the absence of an external source

rieure séparée de fluide de blocage, mais aussi parce que l'extrémité externe de la chambre d'étanchéité reçoit, non pas la pleine pression de blocage, mais une pression beaucoup plus faible et qu'en conséquence, une garniture étanche plus simple, par exemple un joint à lèvres, un joint en U ou similaires, est separate from blocking fluid, but also because the outer end of the sealing chamber receives, not the full blocking pressure, but a much lower pressure and therefore, a simpler seal, for example example a lip seal, a U-shaped seal or the like, is

suffisante à cet endroit.sufficient there.

L'élément de résistance hydraulique peut être un simple étranglement dont la section de passage est dimensionnée de telle manière qu'avec le débit de refoulement de la pompe, The hydraulic resistance element can be a simple constriction, the passage section of which is dimensioned in such a way that, with the pump delivery rate,

déterminé par la vitesse de rotation et par les données carac- determined by the speed of rotation and by the character data

téristiques de la pompe, il se crée, en amont de l'étranglement, une pression qui est plus élevée que la pression à étancher de l'autre c8té de la garniture étanche à anneau glissant. Un tel étranglement peut être également réalisé de manière-réglable, par exemple sous forme de soupape à pointeaus la réalisation pump characteristics, a pressure is created upstream of the throttle which is higher than the pressure to be sealed on the other side of the sliding ring seal. Such a constriction can also be produced in an adjustable manner, for example in the form of a point valve during the production.

de l'élément de résistance hydraulique sous forme d'étrangle- of the hydraulic resistance element in the form of a choke-

ment convient parfaitement pour les applications dans lesquel- perfectly suited for applications in which

les la hauteur de la pression à étancher est fonction quadrati- the height of the pressure to be quenched is a quadrati-

que de la vitesse de rotation, par exemple lorsqu'il s'agit de rendre étanche l'arbre d'une pompe centrifuge; en effet, la courbe caractéristique de la pression de blocage sur la vitesse de rotation peut être facilement réglée, par un dimensionnement approprié de la pompe et de l'étranglement, de telle manière qu'elle se situe suffisamment au- dessus de la pression à that of the speed of rotation, for example when it is a question of sealing the shaft of a centrifugal pump; in fact, the characteristic curve of the blocking pressure over the speed of rotation can be easily adjusted, by an appropriate dimensioning of the pump and of the throttle, so that it is situated sufficiently above the pressure at

étancher dans toutes les gammes de vitesse de rotation. seal in all speed ranges.

Il peut être également très opportun que l'étranglement soit automatiquement réglable en fonction de la pression plus élevée dans la chambre d'étanchéité, l'étranglement étant de préférence réalisé sous forme de limiteur de pression ajustable au-dessus de la pression à étancher. A cet égard, on peut aussi mentionner un étranglement qui est réglable au moyen d'un It can also be very useful for the throttle to be automatically adjustable as a function of the higher pressure in the sealing chamber, the throttle being preferably produced in the form of an adjustable pressure relief valve above the pressure to be sealed. In this regard, one can also mention a constriction which is adjustable by means of a

dispositif régulateur dans lequel la pression à étancher et/ou - regulating device in which the pressure to be quenched and / or -

la pression plus élevée dans la chambre d'étanchéité ou (en particulier en cas de systèmes' fermés) la pression dans le conduit d'alimentation en liquide est utilisée comme grandeur the higher pressure in the sealing chamber or (especially in closed systems) the pressure in the liquid supply pipe is used as a quantity

de référence.reference.

Outre la simplicité et la consommation d'énergie qui est souvent plus faible en comparaison d'un étranglement non Besides the simplicity and the energy consumption which is often lower in comparison with a throttle not

réglable, la réalisation de l'étranglement sous forme de limi- adjustable, the realization of the throttle in the form of limi-

teur de pression offre l'avantage que la pleine pression du fluide de blocage est disponible dès le début du fonctionnement, c'est-à-dire au moment o l'arbre commence à tourner et o. le The pressure tor has the advantage that the full pressure of the blocking fluid is available from the start of operation, that is to say when the shaft begins to rotate and o. the

volume déplacé théorique de la pompe dépasse son débit de fuite. theoretical displacement volume of the pump exceeds its leak rate.

la limite de vitesse de rotation à laquelle cette condition est satisfaite et la pression de blocage est complètement établie, peut être déterminée, selon les conditions existantes, par le the speed limit at which this condition is satisfied and the blocking pressure is fully established, can be determined, depending on existing conditions, by the

choix d'une taille de pompe appropriée. choosing an appropriate pump size.

Le dispositif suivant l'invention offre ce grand avantage que la pompe se comporte comme une sorte de garniture étanche supplémentaire, en ce sens qu'à partir de la garniture étanche à anneau glissant située du c8té de la chambre à rendre étanche, la pression dans la région de la pompe tombe de la pression de blocage à une pression beaucoup plus basse qui peut être égale The device according to the invention offers this great advantage that the pump behaves as a kind of additional sealing gasket, in the sense that from the sliding ring gasket located on the side of the chamber to be sealed, the pressure in the pump region falls from the blocking pressure to a much lower pressure which can be equal

à la pression extérieure du côté basse pression ou s'en appro- at or near the external pressure on the low pressure side

cher, ce qui fait qu'en comparaison de la garniture étanche à anneau glissant du-côté haute pression, un type simple de garniture étanche est suffisant pour la fermeture du dispositif d'étanchéité du côté basse pression, par exemple un joint à lèvres, un joint en U ou similaires. D'après l'invention, on peut opportunément parvenir à ce que la pression du côté basse pression dans le dispositif d'étanchéité se rapproche de la expensive, so that compared to the sliding ring seal on the high pressure side, a simple type of seal is sufficient for closing the seal on the low pressure side, for example a lip seal, a U-shaped joint or the like. According to the invention, it is expedient to achieve that the pressure on the low pressure side in the sealing device approaches the

pression extérieure du c8té basse pression, en reliant le con- external pressure from the low pressure side, connecting the con-

duit d'alimentation en liquide à un réservoir de liquide qui - est en communication avec l'atmosphère et qui est placé plus haut que la chambre d'étanchéité, réservoir dont la pression statique détermine alors la basse pression qui règne dans la chambre d'étanchéité. Par une telle disposition, on peut en outre parvenir à ce que soit maintenue dans la chambre d'étanchéité, m me pendant que l'arbre est à l'arrêt, une pression du fluide de blocage suffisante pour assurer l'étanchéité en présence de la pression de fluide qui existe encore dans ces conditions. Par contre, lorsqu'il est nécessaire de maintenir, à l'arrêt de l'arbre, une pression plus élevée que la pression du fluide de blocage, cela peut être assuré par le fait qu'il est raccordé au conduit d'évacuation de liquide, avant l'élément de résistance hydraulique dans le sens du courant, un accumulateur hydraulique dont la pression est disponible, lorsque l'arbre est à l'arrêt, pour alimenter la partie de pression plus élevée de la chambre d'étanchéité. Lorsque la nécessité d'une pression de blocage augmentée dans cette partie de la chambre d'étanchéité n'existe que pendant de brèves périodes d'interruption de service, la liquid supply line to a liquid reservoir which - is in communication with the atmosphere and which is placed higher than the sealing chamber, a reservoir whose static pressure then determines the low pressure prevailing in the chamber sealing. By such an arrangement, it can also be achieved that is maintained in the sealing chamber, even while the shaft is stopped, a pressure of the blocking fluid sufficient to ensure sealing in the presence of the fluid pressure which still exists under these conditions. On the other hand, when it is necessary to maintain, at the stop of the shaft, a pressure higher than the pressure of the blocking fluid, this can be ensured by the fact that it is connected to the evacuation pipe of liquid, before the hydraulic resistance element in the current direction, a hydraulic accumulator whose pressure is available, when the shaft is stopped, to supply the higher pressure part of the sealing chamber. When the need for increased blocking pressure in this part of the sealing chamber exists only for brief periods of service interruption, the

résistance hydraulique produite par la pompe volumétrique lors- hydraulic resistance produced by the positive displacement pump when

qu'elle est arrêtée s'oppose à ce que la pression s'écoule tout simplement vers le cSté basse pression. Lorsque le maintien de la pression est nécessaire pendant une période plus longue, la pompe peut être munie d'un clapet antiretour. Un tel clapet that it is stopped opposes that the pressure simply flows towards the low pressure side. When pressure maintenance is required for a longer period, the pump can be fitted with a non-return valve. Such a valve

antiretour peut être également disposé dans le conduit d'alimen- non-return valve can also be arranged in the supply duct

tation en liquide, ce qui entraine, il est vrai, la possibilité qu'il s'établisse une pression plus élevée du c8té basse pression de la chambre d'étanchéité pendant l'arrêt de fonctionnement et qu'en conséquence, l'étanchéification de la chambre d'étanchéité du côté basse pression doive être réalisée avec une meilleure qualité que lorsqu'on n'a às; 'attendre, dans cette région, qu'à des pressions qui sont de l'ordre de grandeur de la pression extérieure. En tant que pompe, on utilise de préférence une pompe à cellules semi-rotative, bien que d'autres pompes refoulantes volumétriques soient utilisables, par exemple des pompes à engrenages. D'après une autre caractéristique de l'invention, les disques statoriques de la pompe peuvent être:.raccordés sans possibilité de rotation à la partie du dispositif d'étanchéité à laquelle est également raccordé l'anneau mobile axialement de la garniture étanche à anneau glissant, le ressort qui sollicite cet anneau prenant appui sur le disque statorique qui est de son c8té. la partie à laquelle sont raccordés les disques statoriques de la pompe est opportunément la botte d'tétanchéité. Lorsqu'il est question d'un arbre à propos du dispositif d'étanchéité à anneau glissant suivant l'invention, on doit tation in liquid, which leads, it is true, to the possibility that a higher pressure will build up on the low pressure side of the sealing chamber during the stopping of operation and that consequently, the sealing of the sealing chamber on the low pressure side must be produced with better quality than when one has tos; 'Expect, in this region, only to pressures which are of the order of magnitude of the external pressure. As a pump, a semi-rotary cell pump is preferably used, although other positive displacement pumps are usable, for example gear pumps. According to another characteristic of the invention, the stator discs of the pump can be: .connected without the possibility of rotation to the part of the sealing device to which the axially movable ring of the seal ring is also connected sliding, the spring which urges this ring bearing on the stator disc which is on its side. the part to which the stator discs of the pump are connected is conveniently the sealing boot. When it comes to a tree about the sliding ring sealing device according to the invention, one must

entendre par là, d'une manière tout à fait générale, le contre- by that means, in a very general way, the counter

élément du joint étanche, qui tourne par rapport à la botte d'étanchéité, quelle que soit sa forme concrète. Ce terme est donc destiné à couvrir aussi des manchons d'arbres, ainsi que des corps de révolution qui tournent par rapport à la botte et dont la surface participant à la délimitation de la chambre element of the seal, which rotates relative to the sealing boot, whatever its concrete form. This term is therefore intended to also cover sleeves of trees, as well as bodies of revolution which rotate relative to the boot and whose surface participating in the delimitation of the chamber

d'étanchéité - à la différence des formes d'arbre usuelles - sealing - unlike the usual tree forms -

n'a pas une forme très allongée en direction axiale. does not have a very elongated shape in the axial direction.

L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée The invention is explained in more detail below

en référence aux dessins qui illustrent des exemples de réali- with reference to the drawings which illustrate examples of realizations

sation avantageux.advantageous location.

La fig. 1 représente une première forme de réalisation. Fig. 1 shows a first embodiment.

la fig. 2 représente une seconde forme de réalisation avec fig. 2 shows a second embodiment with

des parties de l'installtion s'y rattachant. parts of the installation attached thereto.

Dans la forme de réalisation suivant la fig. 1, le manchon d'arbre 1 porte sur le pourtour extérieur, à l'une de ses extrémités, l'anneau glissant 2 qui tourne avec lui et est fixe axialement, cet anneau étant rendu étanche par rapport à lui par une bague torique 3 et formant une surface radiale de In the embodiment according to FIG. 1, the shaft sleeve 1 carries on the outer periphery, at one of its ends, the sliding ring 2 which rotates with it and is axially fixed, this ring being sealed relative to it by an O-ring 3 and forming a radial surface of

glissement Iisse4. Il présente une surface extérieure 5 essen- slip Iisse4. It has an exterior surface of 5 essen-

tiellement cylindrique. Sa surface intérieure 6 est réalisée de manière à s'adapter sur un arbre (non représenté) qui le porte et elle contient une rainure 7 pour son assemblage solidaire à la rotation avec l'arbre au moyen d'une clavette parallèle partially cylindrical. Its inner surface 6 is produced so as to adapt to a shaft (not shown) which carries it and it contains a groove 7 for its assembly integral with rotation with the shaft by means of a parallel key

fixée par des vis ou d'une cheville 8. fixed by screws or dowel 8.

La botte d'étanchéité 9, disposée coaxialement avec le manchon 1, forme une surface intérieure 10, essentiellement cylindrique, qui entoure concentriquement la surface extérieure 5 du manchon d'arbre pour former la chambre d'étanchéité 11; celle-ci contient, à son extrémité située du c8té de la chambre 12 à rendre étanche, l'anneau glissant (contre-anneau) 13 qui coopère avec l'anneau glissant 2, est mobile axialement et forme, The sealing boot 9, arranged coaxially with the sleeve 1, forms an interior surface 10, essentially cylindrical, which concentrically surrounds the exterior surface 5 of the shaft sleeve to form the sealing chamber 11; the latter contains, at its end situated on the side of the chamber 12 to be sealed, the sliding ring (counter ring) 13 which cooperates with the sliding ring 2, is axially movable and forms,

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au moyen d'une garniture annulaire 14, la surface d'étanchéité by means of an annular packing 14, the sealing surface

qui coopère avec la surface de glissement 4 de l'anneau glis- which cooperates with the sliding surface 4 of the sliding ring

sant 2. L'anneau glissant 13 est rendu étanche par rapport à health 2. The sliding ring 13 is sealed against

la botte d'étanchéité 9 par un joint en U à lèvres 15. the sealing boot 9 by a U-shaped lip seal 15.

A l'extrémité opposée, la chambre d'étanchéité 11 est fermée par un couvercle 16 comportant une bague à lèvres avec ressort 17. Dans la surface intérieure 10 de la botte d'étanchéité 9 est encastré le stator de la pompe à cellules semi-rotative qui se compose du disque de commande 18 du c8té refoulement, de l'anneau de bottier intérieur 19 et du disque de commande 20 du c8té basse pression, qui sont maintenus sans possibilité de rotation les uns par rapport aux autres et par rapport à la botte par un boulon qui n'est pas visible dans le plan de coupe et qui est indiqué par la ligne de points et de tirets 21. En direction axiale, ils sont maintenus ensemble par un épaulement At the opposite end, the sealing chamber 11 is closed by a cover 16 comprising a lip ring with spring 17. In the inner surface 10 of the sealing boot 9 is embedded the stator of the semi-cell pump rotary which consists of the control disc 18 of the discharge side, the inner boot ring 19 and the control disc 20 of the low pressure side, which are maintained without the possibility of rotation with respect to each other and with respect to the boot by a bolt which is not visible in the cutting plane and which is indicated by the line of dots and dashes 21. In the axial direction, they are held together by a shoulder

22 du couvercle 16 et un épaulement 23 de la botte d'étanchéité. 22 of the cover 16 and a shoulder 23 of the sealing boot.

Entre les disques de commande 18, 20 est monté sur le manchon 1, en dedans du disque 19 en direction radiale, le rotor de pompe 24 qui est rendu solidaire du manchon en rotation par la bille logée dans des creux appropriés du manchon et du rotor. Le rotor contient les pièces coulissantes de la pompe qui glissent sur la surface interne du disque 19 et délimitent entre elles les cellules de pompe, sans qu'il soit nécessaire d'expliquer Between the control discs 18, 20 is mounted on the sleeve 1, inside the disc 19 in the radial direction, the pump rotor 24 which is made integral with the rotating sleeve by the ball housed in appropriate recesses of the sleeve and the rotor . The rotor contains the sliding parts of the pump which slide on the internal surface of the disc 19 and delimit between them the pump cells, without it being necessary to explain

cela en détail, car ce type de pompe est généralement connu. this in detail, because this type of pump is generally known.

Le ressort 26 qui presse axialement l'anneau glissant 13 contre l'anneau glissant 2 prend appui sur le disque de commande 18 du c8té haute pression de la pompe. Une cheville 27, destinée à immobiliser l'anneau glissant 13, est également The spring 26 which axially presses the sliding ring 13 against the sliding ring 2 bears on the control disc 18 of the high pressure side of the pump. A pin 27, intended to immobilize the sliding ring 13, is also

maintenue à son extrémité fixe dans le disque de commande 18. held at its fixed end in the control disc 18.

la pompe est agencée de telle manière qu'avec le sens prévu de rotation de l'arbre 1 par rapport à la botte 9, elle refoule le liquide contenu dans la chambre d'étanchéité 11 the pump is arranged in such a way that with the intended direction of rotation of the shaft 1 relative to the boot 9, it delivers the liquid contained in the sealing chamber 11

depuis le c8té gauche sur le dessin vers la droite. Par consé- from the left side on the drawing to the right. Therefore

quent, la partie de la chambre d'étanchéité comprise entre la pompe et la garniture étanche à anneau glissant est sous-la pression de refoulement de la pompe. Cette partie de la chambre d'étanchéité est reliée à un conduit d'évacuation de liquide 28 qui contient une soupape d'arrêt à boulet 29 sollicitée par un ressort, en tant que limiteur de pression dont la pression est réglable au moyen de la vis 30. Le limiteur de pression 29 est réglé de telle manière que la pression de blocage au niveau de la garniture étanche à anneau glissant soit supérieure, dans la mesure nécessaire, à la pression à étancher dans la chambre 12. la pompe est dimensionnée de telle manière que son débit quent, the part of the sealing chamber between the pump and the sliding ring seal is under the discharge pressure of the pump. This part of the sealing chamber is connected to a liquid discharge pipe 28 which contains a ball stop valve 29 biased by a spring, as a pressure relief valve whose pressure is adjustable by means of the screw 30. The pressure relief valve 29 is adjusted in such a way that the blocking pressure at the level of the sliding ring seal is greater, as necessary, than the pressure to be sealed in the chamber 12. the pump is dimensioned in such a way so that its flow

de refoulement dépasse son débit de fuite à-la vitesse de rota- discharge exceeds its leak rate at the rotational speed

tion à Iaquelle la pleine pression de blocage doit intervenir. where the full blocking pressure must occur.

Au-dessus de cette vitesse de rotation, la soupape 29 s'ouvre et, à partir de là, la pression de blocage reste pratiquement constante., Ia partie de la chambre d'étanchéité 11 du c8té opposé à Above this speed of rotation, the valve 29 opens and, from there, the blocking pressure remains practically constant., The part of the sealing chamber 11 on the side opposite

la garniture étanche à anneau glissant est raccordée à un con- the sliding ring seal is connected to a connector

duit d'alimentation en liquide 31 qui est en communication avec le conduit d'évacuation de liquide 28 par l'intermédiaire d'un réservoir de liquide extérieur (non représenté) et, le cas échéant, d'une sonde. la disposition est opportunément telle qu'il s'établisse, dans cette partie extérieure de la chambre d'étanchéité, une pression qui se situe un peu au-dessus de la pression dans la chambre à basse pression 32 (par exemple la pression atmosphérique), afin que la bague à lèvres avec ressort 17 soit suffisamment lubrifiée et qu'il ne soit pas aspiré d'air. Dans la forme de réalisation suivant la fig. 2, l'arbre 41, qui porte un manchon d'arbre 42, 43, est monté à rotation par rapport à la botte 40. Sur le manchon d'arbre est disposée la garniture étanche à anneau glissant qui prend appui sur une bague d'arrêt 44:par le ressort 45 et qui comprend un anneau glissant 46 qui est rendu étanche par rapport au manchon d'arbre liquid supply hose 31 which is in communication with the liquid discharge conduit 28 via an external liquid tank (not shown) and, if necessary, a probe. the arrangement is expediently such that a pressure is established in this external part of the sealing chamber which is situated slightly above the pressure in the low-pressure chamber 32 (for example atmospheric pressure) , so that the lip ring with spring 17 is sufficiently lubricated and that it is not sucked in air. In the embodiment according to FIG. 2, the shaft 41, which carries a shaft sleeve 42, 43, is rotatably mounted relative to the boot 40. On the shaft sleeve is disposed the sliding ring seal which rests on a ring d 'stop 44: by the spring 45 and which comprises a sliding ring 46 which is sealed relative to the shaft sleeve

au moyen d'une bague torique 47.by means of an O-ring 47.

L'anneau glissant 46 agit sur un contre-anneau 48 qui est disposé dans la botte 40, y est maintenu de manière étanche au moyen d'un collier 49 et est assujetti à la rotation par une cheville 50. Ia botte 40 entoure la garniture étanche à anneau glissant avec une chambre d'étanchéité 51 qui est fermée, du c8té opposé à la garniture étanche à anneau glissant, par une pompe à cellules semi-rotative 52 qui est reliée à la chambre d'étanchéité 51 par un conduit 53 qui constitue la conduite de refoulement avec le sens de rotation prévu, tandis que sa conduite d'aspiration 54 débouche dans la partie 55 de la chambre d'étanchéité qui se trouve entre la pompe et une bague à lèvres avec ressort 56 qui rend la botte étanche par rapport au manchon d'arbre 42 de ce c8té de la pompe. La pompe 52 et la bague à lèvres avec ressort 56 sont contenues dans une partie 58 de la botte qui est raccordée solidement et de The sliding ring 46 acts on a counter-ring 48 which is disposed in the boot 40, is held there tightly by means of a collar 49 and is subjected to rotation by a pin 50. The boot 40 surrounds the lining. Sliding ring seal with a sealing chamber 51 which is closed, on the opposite side to the sliding ring seal packing, by a semi-rotary cell pump 52 which is connected to the sealing chamber 51 by a conduit 53 which constitutes the discharge line with the direction of rotation provided, while its suction line 54 opens into part 55 of the sealing chamber which is located between the pump and a lip ring with spring 56 which makes the boot waterproof relative to the shaft sleeve 42 of this side of the pump. The pump 52 and the spring-loaded lip ring 56 are contained in a part 58 of the boot which is securely connected and

manière étanche à la botte 40 par des boulons 57. waterproof to boot 40 by bolts 57.

Le liquide refoulé par la pompe 52 quitte la chambre d'étan- The liquid discharged by the pump 52 leaves the sealing chamber

chéité 51 par la forure de communication vers la conduite 60 qui contient tout d'abord un manomètre pour le contr8le de la pression, puis un réservoir d'égalisation de pression 61, puis un limiteur de pression 62, de préférence réglable, et enfin un réfrigérant 63. Il arrive dans un réservoir ouvert 64, à partir duquel il est ramené par une conduite 65, à travers un chéité 51 by the communication bore towards the pipe 60 which contains first of all a manometer for the control of the pressure, then a pressure equalization tank 61, then a pressure limiter 62, preferably adjustable, and finally a refrigerant 63. It arrives in an open tank 64, from which it is brought back by a pipe 65, through a

filtre 66 et un clapet antiretour 67, vers la forure de commu- filter 66 and a non-return valve 67, towards the communal bore

nication 68 de la partie 55 de la chambre d'étanchéité et, de la sorte, du côté aspiration de la pompe 52. Par la hauteur statique du réservoir ouvert 64, la pression dans la partie 55 de la chambre d'étanchéité, c'est-à-dire du coté intérieur de la garniture étanche de l'arbre 56, peut être réglée à une valeur voulue qui, de préférence, ne dépasse guère la pression atmosphérique. Cela est possible sans difficulté, même lorsque la pression à étancher à gauchede la garniture étanche à indication 68 of the part 55 of the sealing chamber and, in this way, of the suction side of the pump 52. By the static height of the open tank 64, the pressure in the part 55 of the sealing chamber, it that is to say on the inner side of the shaft seal 56, can be adjusted to a desired value which, preferably, hardly exceeds atmospheric pressure. This is possible without difficulty, even when the pressure to be sealed on the left of the seal is

anneau glissant est élevée.sliding ring is high.

Le mode de fonctionnement est semblable à celui qui a The operating mode is similar to that which has

été expliqué plus complètement ci-dessus. has been explained more fully above.

Claims

1. Sliding ring sealing device, comprising a shaft, a sealing boot which surrounds the shaft enclosing

a sealing chamber, a sliding ring seal

which closes the sealing chamber at the end of the side

high pressure and a pump, provided in the sealing chamber

tee, which divides the latter into a part under low pressure which is connected to a liquid supply pipe and into a part under higher pressure, which is located on the side of the sealing ring seal and which is connected to a liquid discharge conduit, characterized in that, for the formation of a tight seal with blocking fluid, the pump (18, 19, 20, 27; 52) is produced in the form of a positive displacement pump and in that the liquid discharge pipe (28; 60) contains a hydraulic resistance element (29; 62) which is dimensioned for a higher pressure, at the

speed of rotation, as the pressure to be quenched.

2. Sliding ring sealing device as claimed

cation 1, characterized in that the hydrau-

lique is a strangulation.

3. Sliding ring sealing device as claimed

cation 2, characterized in that the throttle is adjustable.

4. Sliding ring sealing device as claimed

cation 3, characterized in that the throttle is adjustable

automatically depending on the higher pressure.

5. Sliding ring sealing device as claimed

cation 4, characterized in that the throttle is a pressure relief valve (29; 62) adjustable above the pressure to be sealed.

6. Sliding ring sealing device according to one

conch of claims 1 to 5, characterized in that the

liquid supply conduit is connected to a liquid reservoir (64) which is in communication with the atmosphere and

which is placed higher than the sealing chamber.

7. Sliding ring sealing device as claimed

cation 1, characterized in that the part under low pressure

(55) of the sealing chamber (11) is closed by a gasket

poor quality waterproofing (17, 56).

8. Sliding ring sealing device as claimed

cation 1, characterized in that the pump is a cell pump

semi-rotary.

9. Sliding ring sealing device according to the claim.

cation 3, characterized in that the stator discs (18, 20) of the pump are connected without the possibility of mutual rotation to the part (9) of the sealing device to which the axially movable ring (13) is also connected of the sliding ring seal (2, 13), and in that the

spring (26) which urges this ring bears on the disc-

stator (18) which is on its side.

10. Sliding ring sealing device as claimed

cation 9, characterized in that the stator discs (18, 20)

are connected to the sealing boot (9).

11. Sliding ring sealing device according to one

conch of claims 1 to 10, characterized in that it is

connected to a pump shaft.

12. Sliding ring sealing device according to one

conch of claims T to 11, characterized in that a

hydraulic accumulator (61) is connected to the evacuation pipe

tion of the liquid before the hydraulic resistance element in

the direction of the current.

13. Sliding ring sealing device as claimed

cation 12, characterized in that the pump is provided with a non-return valve.

14. Sliding ring sealing device according to the claim

cation 12, characterized in that the supply pipe in

liquid (31; 65) contains a non-return valve (67).