FR2829216A1 - Matieres pour garniture et bague de presse-etoupe fabriquee avec ces matieres - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet de fournir des matières de garniture polyvalent ayant assez de lubrification, résistance et herméticité, et qui sont excellents sur de nombreux aspects comme la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc. ), la résistance chimique, l'herméticité, la nuisance basse, la réduction de coût de production etc. et en plus, qui sont capable de ne pas électro-corroder, par exemple. des contact-métalliques comme une tige de soupape, même si elles sont employées sous haute vitesse (la vitesse de rotation de l'arbre supérieure à 25 m/ sec) à la partie de joint dans une machine fluidique où l'arbre de rotation tourne vite, ou même si elles sont employées sous très haute pression dans la partie d'un joint coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique.Ces matières pour garniture sont caractérisées en ce que, au moins, un de fil de fibre carbonisé, fil de fibre de carbone, fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de résine de phénol, fil de fibre de verre, fil de chanvre, fil de fibre d'amiante, et paquet de fibre de carbone déchiré est choisi comme matière de base, et autour de la surface de ces matières torsadées, une bande fabriquée en polytétrafluoro-éthylène est enroulée.
Description
est monté de façon souple par rapport au rotor.
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La présente invention concerne des matières pour garniture et une bague de presse-étoupe fabriquée avec ces matières. Plus particulièrement, elle concerne des matières polyvalentes utilisées dans une garniture et une bepue de presse-étoupe fabriquée avec ces matières, qui ont assez de propriétés de lubrification, de durabilité et d'étanchement, même si elles sont employées à grande vitesse (une vitesse de rotation d'arbre supérieure à 25 misec) dans la zone à étancher d'un artre dans une machine fluidique o 1' arbre de rotation tourne à grande vitesse, ou si elles sont employées sous très haute pression dans la zone à étancher coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique, et qui ont une grande qualité de durabilité, des possibilités de résistance à la pression, de résistance à la chaleur, des propriétés de lubrification (couple bas etc.), de résistance chimique, d'étanchement, une nuisance faible et une réduction de coût de production etc., et qui empêchent en outre l'électro corrosion des contacts métalliques tels que des tiges de soupapes En tant que garniture pour rendre étanche un arbre de rotation d'une machine fluidique, on utilise couramment des bagues de presse- étoupe pour l'arbre de rotation et des bagues presse-étoupe pour les parties en va-et-vient (ex. piston, plongeur),qui comportent de l'amiante, des fibres carbonisces, des fibres de carbone, du PTFE (polytétrafluoro- éthylène),et des fibres en
résine d'aramide.
Ces bagues de presse-étoupe conventionnelles présentent quelques qualités et défauts en ce qui concerne la lutrification, la résistance à la chaleur, la résistance chimique etc. respectivement. Pour remédier à ces défauts, on trouve des garnitures fabriquées avec les matières mentionnées ci-dessus qui sont imbibées de PTFE(polytétrafluoro-éthylène), mais cette garniture imbibée de PTFE présente les défauts suivants: le composant solide de PTFE se détache facilement à l'usage, et en conséquence, il se produit de la relaxation de contrainte dès le début de l'utilisation, et ainsi, la durée de ces garnitures est très courte, ce qui n'est pas économique, car 1' arbre de rotation s'use vite par frottement puisque le couple d'opération de 1' arbre en rotation devient très élevé, en plus, il y a plus de fuite de liquide dans la zone à étancher
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Ces garnitures conventionnelles, peuvent bien fonctionner, dans les domaines d'btanchement et de durée, en tant qu'bléments d'étanchéité entre des objets statiques, mais comme mentionnb ci-dessus, elles ne peuvent pas produire assez de lubrification, de résistance, et d'btanchement entre des objets qui bougent entre eux, notamment à grande vitesse de rotation d'arbre à plus de 25 m/sec dans une pompe à bcailler, ou comme élément
d'étanchéitb pour une plongeur d'une pompe alternative.
En outre, la p résence de l 'am iante, q ui bta it uti l isÉe habituel le ment, est très souhaitable en ce qui concerne les performances, mais elle provoque
des problèmes de pollution dans l'environnement, tels que la pneumoconlose.
En conséquence, I'utilisation de l'amiante sera interdite totalement dans un
proche avenir.
Pour cette raison, il est nécessaire de proposer un élément d'étanchéité ayant une grande souplesse d'emploi, qui soit excellent sous de 16 nombreux aspects comme la durée, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc.), la résistance chimique, I'étanchéitb, la faible nuisance, la réduction de cot de production etc. et qui, en plus, soit capable de ne pas électro corroder, par exemple, des contacts
métalliques, comme une tige de soupape.
La présente invention a étb faite en considérant cette situation actuelle, et cette invention a pour objet de mettre à la disposition des matières ayant une grande souplesse d'emploi à utiliser dans une garniture et une bague de presse-étoupe fabriquée avec ces matières, ayant assez de capacité de lubrification, de résistance et d'herméticité, et qui soient excellentes sous de nombreux aspects comme la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc) , la résistance chimique, I'herméticitb, une faible nuisance, la réduction de coût de production etc,.et qui, en plus, soient capables de ne pas électro corroder, par exemple, des contacts métalliques comme une tige de soupape, même si elles sont employées à haute valeur de vitesse ( une vitesse de rotation d' arbre supérieure à 25 misec) dans la zone à étancher d'un arbre- dans une machine fluidique, o I'arbre de rotation tourne vite, ou si elles sont employées sous très haute pression dans la zone à étancher coulissant en
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va-et-vient dans une machine fluidique.
L'invention atteint son but par le fait que la matière pour garniture proposée est caractérisée en ce que, au moins, un de fil de fibre carbonisé, fli de fibre de carbone, fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de résine de 6 phénol, fil de fibre de verre, fil de chanvre, fil de fibre d'amiante, et paquet de fibres de carbone déchiré est choisi comme matière de base, et, une bande fabriquée en polytêtrafluoroéthylène est enroulée à la périphérie torsadée de
la matière de base.
Avantageusement, au moins, un de fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoro-éthylène, fil d' aluminium, fil d'un alliage d'aluminium, fil de cuivre, fil d'un alliage de cuivre est choisi comme un matière de renforcement, et la matière de base mentionné ci-dessus est torsadée de façon à enrober ces matières de renforcement. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, une matière de renforcement fabriquée en, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de poiytétrafluoro-éthylène, fil d' aluminium, fil d'un alliage d'aluminium, fil de cuivre, fil d'un alliage de cuivre est enroulé à la périphérie de la matière de base torsadée pour faire un fil complexe, et une bande fabriquée en polytétrafluoro-éthylène est enroulée autour de la périphérie dudit fil complexe Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre adoptées: -ladite bande contient un pigment pour permettre la distinction par la couleur.
- ladite bande contient de l'huile de silicone.
L'invention concerne également une bague de presse étoupe caractérisée en ce qu'elle comporte une matière garniture selon l'invention,
sous forme tressée, et ladite matière pour garniture tressée étant comprimée.
Avantageusement, la matière de garniture est imbibée, avant ou après le tressage, d'au moins un lubrifiant choisi entre I'huile de silicone, la paraffine fluide, la cire, le polytétrafluoro-éthylène dispersif, ou le graphite dispersif
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Les problèmes mentionnés dans l'introduction sont résolus par l'invention illustrée par les dessins suivants: La figure 1 est une vue qui montre un exemple de la première forme de
réalisation de la matière de garniture concernant la présente invention.
La figure 2 est une vue qui montre un exemple de la première et deuxième forme de réalisation de la matière de garniture concernant la
présente invention.
La figure 3 est une vue qui montre un exemple de la première et deuxième forme de réalisation de la matière de garniture concernant la
présente invention.
La figure 4 est une vue qui montre un exemple d'état de tressage de la
matière de garniture qui concerne la présente invention.
La figure 5 est une vue qui montre un exemple d'état de tressage de la
matière de garniture qui concerne la présente invention.
La figure 6 est une vue qui montre un exemple d'état de tressage de la
matière de garniture qui concerne ia présente invention.
La figure 7 est une vue qui montre un exemple d'état de tressage de la
matière de garniture qui concerne la présente invention.
La figure 8 est une vue qui montre la forme de test de la bague de presseétoupe concernant la présente invention, et aussi, la figure est une section qui montre un état o la bague de presse-étoupe est chargée dans la
bote à remplir d'une machine fluidique.
La figure 9 est un graphique qui montre la forme de test de la grande garniture concernant la présente invention, et montre la variation par heure de
la quantité de fuite du fluide.
La figure 10 est un graphique qui montre la forme de test de la bague de presse-étoupe concernant la présente invention, et montre la variation par
heure de la température de la bote à remplir.
La figure 11 est un graphique qui montre la forme de test de la beque de presse-étoupe concernant la présente invention, et montre la variation par
heure de la couple de rotation de l'arbre de rotation.
La figure 12 un graphique qui montre la forme de test de la bague de presse-étoupe concernant la présente invention, et montre la variation par
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heure de la longueur de la garniture chargée.
La forme de réalisation de l'invention est expliquée par référence aux
fig ures.
La figure 1 est une vue qui montre la première forme de réalisation de la matière de garniture qui se rapporte à la présente invention. La matière de garniture (1) qui se rapporte à la première forme de réalisation est caractérisée en ce que un paquet de fibre de carbone zoné et déchiré (appelé ci-dessous paquet de fibre déchiré) est utilisé comme matière de base, et une bande (3) fabriquée en polytétrafluoro-éthylène (appelée PTFE ci-dessous) est enroulée autour de la surface de la matière de base qui
a été torsadée.
Le paquet de fibre déchiré est excellent en ce qui concerne la résistance mécanique, et ses propriétés, telles que la résistance mécanique, changent peu entre -200 C et +600 C, aussi est-il excellent à basse température, et à haute température. Donc, le paquet de fibre déchiré peut certainement faire fonction de duramen et de lubrification solide, non seulement à la température ordinaire mais aussi dans un environnement sévère. En plus, le paquet de fibre déchiré a d'excellentes propriétés de lubrification et d'herméticité, on peut donc obtenir une garniture ayant une excellente lubrification et herméticité. En outre, du fait que le paquet de fibre déchiré est excellent en ce qui concerne la résistance à la corrosion, et la résistance à l'usure, il peut supporter une utilisation de longue durée même
dans un environnement sévère comme dans une usine chimique.
La largeur d'un paquet de fibre déchiré et zoné est de préférence de 8 à 25 mm. La raison en est que l'on ne peut obtenir une lubrification et une étanchéité suffisantes si la largeur est inférieure à 8mm, et, inversement, si la largeur est supérieure à 25mm, il se produit une grande différence d'épaisseur de fil au moment de sa formation, en conséquence de quoi,
I'herméticité et la flexibilité sont insuffisantes.
Le procédé de fabrication d'un paquet de fibre déchiré n'est pas limité particulièrement, et on peut employer des procédés de fabrication connues traditionellement, mais de préférence, un procédé mentionné dans la gazette officielle, Brevet Numéro 3049225, 3064019 est préférable. Quand on utilise
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les procédés de fabrication d'un paquet de fibre déchiré décrits dans-la gazette,on envoie des multi-filaments de fibre de carbone de la source de fil à la partie d'enroulement de fil, on contrôle l'alimentation pour qu'il y ait une suralimentation constante, on souffle un débit d'air vers lesdits multi-filaments dans une direction transversale pour que les mutifilaments se plient dans la direction sous le vent, et on réalise une sorte de feuille de multi-filaments à partir du paquet de fibre en séparant un filament qui compose les.multi-filaments dans le sens de la largeur. On forme ainsi des paquets de
fibre déchiré et zoné.
Par ce procédé de fabrication, on peut obtenir un excellent paquet de fibre déchiré et zoné dont chaque fibre s'étend tout droit sans coupe, sans peluche, les fibres étant bien ordonnées, parallèlement les unes par rapport
aux autres et avec la même densité.
Le diamètre de ce paquet de fibre déchiré et zoné qui a été torsadé n'
est pas limité particulièrement, mais le diamètre de 0.6 à 2 mm est préférable.
Si le diamètre est de plus de 2 mm, il devient difficile à tresser et ceci a une mauvaise influence quant à l'herméticité. En outre, si le diamètre est inférieur
à 0.6 mm, il y a un risque de casse au moment du tressage.
La bande (3) fabriquée en PTFE fait fonction de lubrifiant solide. Du fait que le PTFE a une excellente capacité de lubrification et d'herméticité, on - peut obtenir des garnitures (1) qui sont excellentes pour la lubrification et l'herméticité. En plus, comme le paquet de fibres est excellent en ce qui concerne la résistance à la corrosion, et la résistance à l'abrasion, il ne s'use pas vite et dure longtemps, même s'il est en contact serré avec un arbre
tournant à grande vitesse et sous haute pression.
L'épaisseur de la bande (3) n'est pas particulièrement limitée, mais une épaisseur de 0.01 à 0.3 mm est préférable, et une épaisseur de environ 0. 13 mm est plus préférable. Si cette épaisseur est supérieur à 0.3mm, il devient difficile de l'enrouler, et si cette épaisseur est inférieur à 0. 01 mm la
bande peut être abimée, en cours d'utilisation, par la chaleur due à la friction.
La largeur de la bande (3) n'est pas particulièrement limitée, mais la largeur de 10 à 25 mm est préférable, et la largeur de 15 mm est plus préférable. Si cette largeur est supérieure à 25 mm, il devient difficile de
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I'enrouler, et si cette largeur est inférieur à 10 mm, il devient difficile de déployer sa capacité, et la bande peut être endommagée par la chaleur due à la friction, en cours d'utilisation La bande (3) est enroulée une fois ou deux fois autour à la périphérie de la matière de base (2) torsadée (Dans l'exemple montré à la figure 1, deux fois) Si cette bande est enroulée deux fois, la lubrification et 1' herméticité sont encore améliorées. En cas d'enroulement deux fois, si on fait chaque enroulement dans des directions inverses, et si chaque enroulement est faite de façon à croiser l'autre, I'herméticité et la résistance de la matière de garniture (1) sont améliorées. En outre, en cas d'enroulement deux fois, si chaque enroulement est faite de façon à croiser l'autre, le même niveau de résistance et d'herméticité est obtenu pour un arbre de rotation tournant à
droite, et pour, un arbre de rotation tournant à gauche.
En outre, la bande (3) est enroulée pour que ses bords soient superposés, au moins. Grâce à cela, la matière de base (2) n'est pas exposée. En outre, la bande (3) contient de préférence de l'huile de silicone La teneur n'est pas limitée particulièrement, mais comme composition dans la bande (3), environ 3 % (pourcentage en poids) est préférable. La bande est réalisée, en utilisant un rouleau de laminoir métallique, par laminage d'une poudre de PTFE imbibée d'huile de silicone, en conséquence, la possibilité de mise en forme de la bande (3) est élevée ainsi que son adaptation à d'autres parties après formage En outre, la bande (3) contient de préférence un pigment ou colorant pour permettre un codage par la couleur. On change la couleur du pigment ou colorant selon chaque type de matière de garniture (1), on reconnat donc
facilement le type de matière de garniture par la couleur.
La bande (3) est composée, comme-mentionné ci-dessus, par de la poudre de PTFE qui a été étendue en utilisant un rouleau de laminage, mais si c'est possible, il est préférable de la brûler après avoir l'avoir étendue pour obtenir des cellules fermées. En utilisant le procédé de brulage, la
résistance sous haute pression est remarquablement élevoe.
En outre, dans la matière de garniture (1) concernant la première
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forme de réalisation, comme montré dans la figure 1, il est préférable que, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoro-éthylène, fil d'aluminium, fil d'aluminium allié, fil de cuivre, fil de cuivre allié (ex. Monel, Laiton) soit choisi comme matière de renforcement (4), et la matière de base (2) est torsadée de façon à enrober cette matière de renforcement (4). La résistance de la matière de garniture (1) est augmentée par la formation de la matière de renforcement (4) au centre de la matière de base (2). Le nombre de fils ou cables qui forme la matière de renforcement (4) est de un ou de plusieurs. En cas d'utilisation de plusieurs
fils, il est prétérable de les retordre pour augmenter la résistance.
En outre, dans la première forme de réalisation, comme montré à la figure 2 ou 3, il est préférable que la matière de renforcement (4) fabriquée en, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoro-éthylène, fil d'aluminium, fil d'aluminium allié, fil de cuivre, fil de cuivre allié soit enroulé autour de la surface de la matière de base (2) en étant torsadée pour composer un fil complexe, et aussi, il est préférable d'enrouler la bande (3) fabriquée en PTFE autour de la surface de ce fil complexe. La résistance de la matière de garniture (1) est
encore augmentée par l'enroulement de la matière de renforcement (4).
En outre, par l'enroulement de la matière de renforcement (4), la matière de base (2) étant torsadée est serré de dehors, donc.on peut réduire le diamètre moyen de la matière de base (2). Grâce à cela, au moment de la formation de garniture, la superficie spécifique de la matière de garniture (1) dans la garniture est augmentée, donc I 'herméticité de la garniture est
remarquablement élevée.
La matière de renforcement (4) est enroulée une fois (confère la figure 2) ou deux fois (confère la figure 3). Si on enroule la matière de renforcement (4) deux fois, on fait les enroulements dans des directions inverses de façon à les croiser, en conséquence, I'herméticité et la résistance
de la matière de garniture (1) est encore élevée.
En outre, il est préférable de faire la matière de renforcement (4), qui est enroulée à l'extérieur, très fine pour que la bande (3) ne se sépare pas de la matière de base (2) et adhère bien à cette matière. En outre, en cas
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d'utilisation de plusieurs fils comme matière de renforcement (4), il est
préférable de les retordre pour augumenter la résistance.
La matière de garniture (1) concernant la première forme de réalisation convient bien à un arbre de rotation fabriqué en divers métaux, et il est très excellent en résistance à très-haute pression, la résistance à la haute température, et la résistance chimique, donc il peut devenir un matière de garniture (1) d'une grande souplesse d'emploi avec assez de lubrification, résistance et herméticité, qui est aussi excellente sous de nombreux aspects comme la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc.), la résistance chimique, I'herméticité, une faible nuisance, la réduction de coût de production etc.,, qui, en plus, est capable de ne pas électro corroder, par exemple, des contact métalliques comme une tige de soupape, même s'il est employé à haute vitesse ( la vitesse de rotation d'arbre, supérieure à 25 m/sec) dans la zone à étancher d'un arbre dans une machine fluidique o l'arbre de rotation tournet vite, ou méme s'il est employé sous très haute pression dans la zone à étancher coulissant en va- et-vient
dans une machine fluidique.
En suite, la matière de garniture qui concerne la deuxième forme de
réalisation est expliquée en faisant une référence à la figure 2 et 3.
La matière de garniture (1) qui concerne la deuxième forme de réalisation est faite avec au moins une sorte de matière de base (5) qui est choisie entre fil de fibre carbonisse, fil de fibre de carbone, fil de Fibre de résine d'aramide, fil de fibre de résine de phénol, fil de fibre de verre, fil de chanvre, fil de fibre d'amiante, et autour de la surface de cette matière
de base (5) torsadée, la bande (3) fabriquée en PTFE est enroulée.
La fibre carbonisée est appelé comme semi-carbone fibre, puisqu'il n' est pas carbonisé parfaitement, et par exemple, c'est une fibre fabriquée en ce que des fibres synthétiques comme acrylique sont brulées à la température de 283 C à 285 C. D'autre part, la fibre de carbone est une fibre qui est carbonisée approximativement parfaitement, et il y a des fibres comme PAN-type et PlTCH-type. Par exemple, c'est une fibre fabriquée en ce que
des fibres synthétiques sont brûlés à la température de 600 C à 1500 C.
Comme la fibre de résine d'aramide, on peut employer une de méta
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-type et para-type. Comme la fibre de méta-aramid résine, on peut citer
NORMEX ( Nom de Marque).
Comme le chanvre, un de ramie et lin peut être employé.
Dans la deuxième forme de réalisation, le nom bre de fil utili sé com me un matière de base (5) est pluriel (ordinairement, 2 ou 3), et il est préférable
de les retordre pour augumenter la résistance.
Le diamètre de matière rassemblé (ordinairement, c'est un fil torsadé) n'est pas limité particulièrement, mais le diamètre de 0.6 à 2 mm est préférable. Si ce diamètre est plus de 2 mm, il devient difficile de tresser, et
si ce diamètre est moins de 0.6 mm, il y a un risque de casse à l'usage.
La composition de la bande (3) peut être la même que celle de la
première forme de réalisation.
Dans cette deuxième forme de réalisation aussi, on peut former la
matière de renforcement (4) comme dans la première forme de réalisation.
Selon la matière de garniture (1) concernant la deuxième forme de réalisation, on peut faire des matière de garniture polyvalentes avec le même effet comme dans la première forme de réalisation, aussi avec assez de lubrification, résistance et herméticité, même si elles sont employées à grande vitesse ( la vitesse de rotation d'arbre, supérieure à 25 m/sec) dans la zone d'étanchéité d'un arbre dans une machine fluidique o l'arbre de rotation tournant vite, ou même s'ils sont employés sous très haute pression dans la
zone d'étanchéité coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique.
La begue de presse-étoupe qui concerne la présente invention peut être obtenue par le tressage des matières de garniture (1) et la formation sous pression de ces matières selon les première forme de réalisation et deuxième forme de réalisation. La forme du tressage ou nattage n'est pas limitée particulièrement, mais par exemple, une cordon rond ou carrée fabriquée par le nattage d'un (ou plusieurs) matière de garniture (4), et aussi, une ganse ronde ou carré fabriquée par le tressage sont obtenues (conférez la figure 4 à 7). En cas de ganse, on peut employer facultativement, la techinique de tressage avec quatre, huit, dix-sept, dix-huit, vingt-quatre, trente-deux des
matières de garniture.
En outre, après ou avant le tressage de la matière de garniture (1), il ii 2829216 est préférable que la matière de garniture soit imbibée de au moins une lubrification choisie entre l' hui le de silicone, la paraffine fluide, la cire, le polytétrafluoro-éthylène dispersif, ou le graphite dispersif, et que cette matière de garniture soit formée en forme de boucle sous pression pour faire une bague de presse-étoupe. Le polytétrafluoro-éthylène dispersif et le graphite dispersif sont fabriqués par des particules de polytétrafluoro-éthylène et graphite
dispersées dans le média dispersif respectivement.
Par l'imbibition de ces lubrifiants dans la matière de garniture (1), la lubrification de la bague de presse-étoupe est encore élevée. Comme moyen d'imbibition, on peut employer l'imbibition naturelle et l'imbibition à vide, ou
les deux.
La bague de presse-étoupe concernant la présente invention peut étre une beque de presse-étoupe d'une grande souplesse d'emploi, avec assez de lubrification, résistance et herméticité, qui est excellent aussi sous de nombreux aspects comme la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc.), la résistance chimique, I'herméticité, la faible nuisance, la réduction de coût de production etc., en plus, qui est capable de ne pas électro- corroder, par exemple, des contacts métalliques comme u ne tige de soupape, même si el le est em ployée à grande vitesse( la vitesse de rotation d'arbre supérieure à 25 misec) dans la zone d'étanchéité d'un arbre dans une machine fluidique o l'arbre de rotation tournant vite, ou même si'elle est employée sous très haute pression dans la
zone d'étanchéité coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique.
Ci-après, on explique clairement l'effet de la présente invention en montrant un exemple de réalisation de la beque de presse-étoupe concernant
la présente invention par la mesure de sa capacité.
En outre, la présente invention n'est pas limitée du tout par l'exemple
de réalisation decrit ci-après.
Préparation de matière de garniture et bague de presse-étoupe> La matière de garniture concernant la première forme de réalisation mentionné cidessus est préparée à partir d'un paquet de fibre de carbone déchiré, employé comme matière de base, puis, une bande fabriquée en i 2829216 PTFE est enroulée autour de la surface de cette matière de base
préalablement torsadée.
La largeur de la matière de base ( paquet de fibre déchiré et zoné) est
de 25 mm, le diamètre de ce matière de base torsadée est de 2.0 mm.
L'épaisseur de la bande fabriquée en PTFE est de 0.08 mm, et la largeur est de 13 mm. La matière de garniture est préparé par l'enroulement
une fois autour de la matière de base torsadée.
Puis, cette matière de garniture est tressée, et formée sous pression, et ainsi, la bague de presse-étoupe (6) en forme de boucle (confère la figure
8) est obtenue. Le tressage est fait en forme de tressage à carreaux.
cprocédé de test> 1. Objet de test C'est pour confirmer la capacité d'étanchement de la bague de
presse-étoupe qui concerne la présente invention.
2. Forme de test Comme montré dans la figure 8, un manchon (9) est fixé de façon à être intagré à la surface extérieure de l'arbre de rotation (9) qui traverse la bote à remplir (10) d'une machine fluidique. Entre la surface extérieure du manchon (9) et la surface intérieure de la bote à remplir (10), cinq begues de presse-étoupe (6) sont disposées côte-à-côte dans la direction de l'axe de l'arbre de rotation (11). A l'extérieur de la beque de presse-étoupe (6) qui est situse le plus extérieure, un appareil pour retenir les garnitures (7) est disposé. Par cet appareil à retenir les garnitures (7 chaque garniture (6) est serrée à l'intérieur. L'arbre de rotation (11) est
entrané en rotation par un moteur (non montré).
3. Condition de test Diamètre de l'arbre de rotation (11): t85 (mm) Diamétre de la bote à remplir: t1 1 1 (mm) Valeur numérique de rotation del'arbre de rotation (11) : 2404rpm (10.7m / sec) Fluide dans la machine fluidique: eau du robinet Pression du fluide: 0.4MPa Durée de test: Un movement de
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traction qui tourne l'arbre de rotation (11) pour une heure, et après, I'arrête pour 15 minutes. C'est un cycle, et on fait ce movement
plus de huit cycles.
4. Dimension de la portion de test ( bague de presse-étoupe) 6 t87 (intérieur) xt111 (extérieur) x 12 (largeur) x 13 (épaisseur) (unité: mm) 5. Articles de mesure 1) Température de la boîte à remplir 2) Quantité de fuite du fluide 3) Glissement couple 4) Longueur de la garniture chargée( dans les figures, montré comme un signe (L), et mesuré jusqu'à la précision de 0.01 mm) 6. Procédé de test 1) Avant de charger la bogue de presse-étoupe, on mesure le glissement
couple de cette garniture.
2) On charge la bague de presse-étoupe dans la bo^te à remplir.
3) Avant de serrer la bague de presse-étoupe, on mesure la longueur de
chargement de cinq garnitures qui ont été disposés côte à côte.
4) On tourne le boulon de l'appareil à tenir les garnitures par un outil à main, et puis, serre les beque de presse-étoupes par cet appareil à
retenir les garnitures.
) On charge la pression du fluide de 0.4MPa. 6) En cas de beaucoup de fuite du fluide, on serre le boulon plus,et on
ajuste la quantité de fuite.
26 7) On tourne l'arbre de rotation à 2404rpm.
8) En cas de beaucoup de fuite du fluide, on serre le boulon plus, et
ajuste la quantité de fuite.
9) On commence chaque mesure des articles de mesure comme
mentionnée ci-dessus, respectivement.
1 0)Après que la quantité de fuite se stabilise, on fait ce movement plus de 8 cycles: un cycle, c'est un movement de commencement-arrêt qui tourne l'arbre de rotation pour une heure, et après, I'arrêt pour 15 minutes.
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11)Après huit cycles du mouvement de commencement-arrêt, le test est terminé. 7. Résultat de test
Le résultat est montré dans les figure 9 à 12.
La figure 9 montre la variation par heure de la quantité de fuite du fluide
(cc/m i n).
La figure 10 montre la variation par heure de la température ( C) dans la
boîte à remplir.
La figure 11 montre la variation par heure du couple de rotation (N.m) de 1' arbre de rotation La figure 12 montre la variation par heure de la longueur (mm) de la
garniture chargée.
8. Considérations Comme montré dans chaque graphique, la quantité de fuite du fluide, la température de la boîte à remplir, le couple de rotation de l'arbre de rotation, la longueur de la garniture chargée se stabilise respectivement après que la durée d'opération a dépassée 10 heures. Une fois que les valeurs se stabilisent, ces valeurs au moment de rotation d'arbre restent
constantes, même si on répète la marche et l'arrêt à plusieurs reprises.
En conséquence, avec seulement une beque de presse-étoupe (une sorte) qui a été employée pendant le test, assez de lubrification, résistance, et herméticité sont déployées même si la begue de presse-étoupe est employée à grande vitesse dans la zone à étancher d'un arbre dans une
machine fluidique o l'arbre de rotation tournant vite.
En pl us, cette bag ue de presse-étoupe peut déployer une excel lent capacité mentionnée ci-dessus, même si'elle est employée sous très haute pression dans la zone à étancher coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique. L'invention concerne une matière de garniture caractérisée en ce que, au moins, un fil de fibre carbonisé, fil de fibre de carbone, fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de résine de phénol, fil de fibre de verre, fil de chanvre, fil de fibre d'amiante, et paquet de fibre de carbone déchiré est choisi comme
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matière de base, et autour de la surface de ces matières torsadées, une bande fabriquée en polytétrafluoro-éthylène est enroulée, et présente ainsi
les effets suivants.
C'est-à-dire, la matière de garniture (1) concernant la première forme de réalisation se bien fait à un arbre de rotation fabriqué en divers métaux, et il est excellent en résistance à très-haute pression, résistance à la haute température, et résistance chimique, donc il peut devenir une matière de garniture D'une grande souplesse d'emploi avec assez de lubrification, résistance et herméticité, aussi qu i est excel lent en nom breux aspects com me la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification ( couple bas etc.), la résistance chimique, I'herméticité, une faible nuisance, la réduction de coût de production etc., en plus, qui est capable de ne pas électrocorroder, par exemple, des contact-métaux comme une soupape-barre, même s'il est employé sous haute PV valeur ( la vitesse de rotation d'arbre supérieure à 25 m/sec) dans la zone à étancher d'un arbre dans une machine fluidique o l'arbre de rotation tournant vite, ou même s'il est employé à très haute pression dans une zone à étancher coulissant en
va-et-vient dans une machine fluidique.
Avantageusement, la matière de garniture décrite ci-dessus est caractérisée en ce que, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoroéthylène, fil d' aluminium, fil d'aluminium allié, fil de cuivre, fil de cuivre allié est choisi com me matière de renforcement, et la matière de base mention née ci-dessus est enroulée pour enrober ces matières de renforcement. Donc, on peut
encore élever la résistance et l'herméticité.
Selon une autre forme de réalisation de l'invention la matière de garniture décrite ci-dessus est caractérisée en ce que une matière de renforcement fabriquée en, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoroéthylène, fil d' aluminium, fil d'aluminium allié, fil de cuivre, fil de cuivre allié est enroulée autour de la surface de la matière de base à l'état torsadé pour faire un fil complexe, et en ce que une bande fabriquée en polytétrafluoro-éthylène est
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enroulée autour de la surface du fil complexe mentionné ci-dessus. Ainsi7 la
résistance et l'herméticité sont plus elevées.
La bande contient un pigment ou colorant pour distinguer par la couleur. Ainsi, le type de matière de la garniture peut être distinguée facilement, par la différence de couleur qui a été faite selon chaque sorte de
matière de garniture.
La bande mentionnée ci-dessus contient de l'huile de silicone. Ainsi, la possibi!ité de mise en forme de la bande (3) est élevée, en plus, la bande se
fait bien à des autres membrures après la formation.
L ' invention concerne également une bague de presse-étoupe caractérisée en ce que la matière de garniture décrite ci-dessus est tressce, et cette chose tressée est formée sous pression, ainsi elle présente les effets suivants. C'est-à-dire, on peut faire une bague de presse-étoupe avec assez de lubrification, résistance et herméticité, aussi qui est excellente en nombreux aspects comme la résistance, la résistance à la pression, la résistance à la chaleur, la lubrification (couple bas etc.), la résistance chimique, I'herméticité, une faible nuisance, la réduction de coût de production etc., en plus, qui est capable de ne pas électro corroder, par exemple, des contacts métalliques comme une soupape-barre, même si'elle est employée à grande vitesse ( la vitesse de rotation d'arbre supérieure à 25 m/sec) dans la zone à étancher d'un arbre dans une machine fluidique o l'arbre de rotation tournant vite, ou même si'elle est employée sous très haute pression dans la zone à étancher
coulissant en va-et-vient dans une machine fluidique.
Avantageusement, la bag ue de presse-étou pe selon l' invention est caractérisse en ce que, au moins, une lubrification choisie entre l'huile de silicone, la paraffine fluide, la cire, le polytétrafluoro-éthylène dispersif, ou le graphite dispersif est imbibé dans la matière de garniture avant ou après le
tressage de la matière de garniture, et présente ainsi l'effet suivant.
C'est-à-dire, la lubrification et l'herméticité de la garniture sont encore améliorses.
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Claims (6)
1. Matière pour garniture caractérisée en ce qu'elle est faite avec au moins une matière de base choisie entre fil de fibre carbonisce, fil de fibre de carbone, fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de résine de phénol, fil de fibre de verre, fil de chanvre, fil de fibre d'amiante, et paquet de fibre de carbone déchiré, et en ce qu'une bande fabriquée en polytétrafluoro-éthylène
est enroulée à la périphérie torsadée de la matière de base.
2. Matière pour garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoro-éthylène, fil d 'alum in ium, fil d'un alliage d'aluminium, fil de cuivre, fil d'un alliage de cuivre, est choisi comme matière de renforcement, et la matière de base mentionnée ci-dessus est
torsadée de façon à enrober ces matières de renforcement.
3. Matière pour garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que une matière de renforcement fabriquée en, au moins, un fil de fibre de résine d'aramide, fil de fibre de carbone, fil de coton, fil de fibre de polytétrafluoro-éthylène, fil d'aluminium, fil d'un alliage d'aluminium, fil de cuivre, fil d'un alliage de cuivre, est enroulée à la périphérie de la matière de base torsadée pour faire un fil complexe, et en ce que une bande fabriquce en polytétrafluoro-éthylène est enroulée autour de la périphérie dudit fil complexe 4. Matière pour garniture selon la revendication 1, caractérisé en ce que
ladite bande contient un pigment pour distinguer par la couleur.
5. Matière pour garniture selon la revendication 1, caractérisse en ce
que ladite bande contient de l'huile de silicone.
8. 8ague de presse Atoupe carac1Arde en ce gu'eHe comporte une mahAre garnhure selon Fune des revendlcations 1 A 5 sous forme tresse, et
ladite matlAre pour garnhure tresse est comprlmbe.
7. Bsgue de presse-Atoupe selon la revendication 8, carsctArise en ce que, su molns, une lubrificatlon choisle entre l'huile de slllcone, la paraflre Duide, Is clte, le polytAtrafluoro-6thylAne dlsperslt ou le graphite dispersif est lmbibd dans Is matlAre de garnhure svant ou sprAs le Ressage de la matiAre
de gami.
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