FR2625283A1 - Joints pour surfaces cylindriques - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un joint pour une surface cylindrique. Le joint selon l'invention est caractérisé en ce qu'une surface de joint de diamètre interne 25 d'un organe de joint 24 sur la face fixée en contact direct avec un organe de joint 14 sur la face rotative ou une surface de joint de diamètre externe d'un organe de joint 14 sur la face rotative en contact direct avec un organe de joint 24 sur la face fixée, est munie d'un certain nombre de bandes ou de rainures inclinées. Application aux joints pour arbres rotatifs.

Description

Joints pour surfaces cylindriques.

La présente invention concerne un joint pour une surface cylindri-

que qui est utilisé comme un type de dispositifs de joint pour ar-

bre. Un exemple du joint de ce type est connu jusqu'à présent et est des siné de telle manière que, comme représenté aux figures 18 à 20,

un joint à segment 1 est amené en contact coulissant avec une gar-

niture 14 sur le côté d'un arbre 11.

Plus spécifiquement, ce joint à segment 1 a un boîtier 2 qui re-

çoit à l'intérieur un élément de joint (équipement de joint d'étan-

chéité 3) comprenant une combinaison d'une bague d'étanchéité 4, une bague couvercle 5, une clé 6, un ressort d'extension (ressort jarretière 7) et un ressort de compression (ressort hélicoïdal 8),

qui est recouvert par un dispositif de retenue de ressort (adapta-

teur de ressort 9) et fixé par une bague encliquetée 10. La bague

d'étanchéité 4 et la bague couvercle 5 sont principalement for-

mées en un matériau à base de carbone et les deux bagues 4 et 5

sont également divisées en plus de deux sections selon la direc-

tion de l'arbre 11, qui sont combinées à la phase de division dé-

viée dans la direction circonférentielle. Une portion de division de la bague d'étanchéité 4 est conformée selon un joint épaulé 12

afin d'arrêter un chemin de fuite dans une direction axiale. L'élée-

ment de joint 3 est arrêté en rotation par la clé 6 au moyen d'u-

ne broche de verrouillage de rotation 13 dressée verticalement sur le boîtier 2 et maintenue de manière à embrasser l'arbre 11 au

moyen du ressort d'extension 7 de manière à pouvoir suivre le mou-

vement radial de l'arbre 11. La surface du diamètre interne de la

bague d'étanchéité 4 vient en contact de coulissement avec la sur-

face de diamètre externe d'une garniture 14 enfilée sur l'arbre 11 pour constituer une portion de joint coulissant (une portion de

joint dynamique 15) qui forme une portion de joint primaire. L'élé-

ment de joint 3 est rappelé axialement par le ressort de compres-

sion 8 et son extrémité perpendiculaire est comprimée contre la pa-

roi d'extrémité du boîtier 2 pour former une portion de joint sta-

tique 16 qui forme une portion de joint secondaire. La surface de

diamètre interne et l'extrémité perpendiculaire mentionnées précé-

demment, qui forment toutes deux les portions 15 et 16 respective-

ment, sont conformées avec des rainures d'équilibrage de pression

17 et 18 pour réduire les charges résultant des pressions de flui-

de. La figure 21 représente un exemple de la rainure d'équilibra-

ge de pression 17 formée dans la surface de diamètre interne. La

garniture 14 en contact de coulissement avec la surface de diamè-

tre interne de la bague d'étanchéité 4 est généralement formée d'a-

cier trempé et la surface de diamètre externe est finie sous for-

me d'une surface plane.

Le joint à segment 1 construit comme décrit ci-dessus est utilisé pour l'étanchéité vis-à-vis de divers fluides. Cependant, dans le cas o un gaz G est scellé par le joint à segment 1, une portion de joint coulissant 15 est dans la condition sèche, et de ce fait

la chaleur de coulissement ne peut pas parfois être évacuée effica-

cement. Pour faire face à cette situation, dans le joint à seg-

ment 1,la surface de diamètre interne de la bague d'étanchéité 4

est conformée à l'avance avec la rainure d'équilibrage de pres-

sion 17 pour introduire positivement la pression de gaz à l'inté-

rieur afin de maintenir la pression de surface de joint plus fai-

ble de manière à empêcher la chaleur de coulissement de dépas-

ser un niveau supérieur à une valeur limite. Cependant, lorsqu'u-

ne pression différentielle du joint dépasse un niveau au-dessus de

la limite fonctionnelle de l'abaissement de la pression de surfa-

ce cause par la rainure d'équilibrage de pression 17, ou lorsque le nombre de tours de l'arbre augmente, il se produit une chaleur

de coulissement dépassant la limite thermique du matériau coulis-

sant. Dans la condition décrite dépassant la limite thermique, des liquides (liquides de refroidissement) tels que de l'huile ou de

l'eau sont vaporisés par un jet contre la portion d'arbre au voi-

sinage d'une portion de joint coulissant 15 sur la face de basse

pression afin de refroidir la portion de joint coulissant 15.

De plus, dans les moteurs à réaction pour avions, les compres-

seurs de gaz ou les turbines à gaz, etc, un gaz à haute pression

tel que de l'air comprimé, un gaz de combustion ou similaire, s'é-

coule dans des portions de paliers en empêchant une lubrification

convenable des paliers. De ce fait, il devient nécessaire de pré-

voir un joint pour séparer entre une chambre de palier et une por-

tion de gaz à haute pression, et le joint à segment 1 est utilisé

pour cette portion de séparation. La figure 22 montre une construc-

tion d'une chambre de palier 19 et de ses portions périphériques du moteur à réaction sur lesquelles est monté le joint à segment 1

pour la raison décrite ci-dessus. Les joints à segment 1 sont mon-

tés sur les deux faces axiales de manière à isoler la chambre de palier 19. L'huile pour la lubrification et le refroidissement d'un palier 20 est fournie par des jets 21 et 22 dans la chambre

de palier 19, l'huile ayant également une fonction de refroidisse-

ment du joint à segment 1.

Comme décrit précédemment, le joint à segment 1 est incorporé dans

une variété de dispositifs pour sceller les gaz, et le joint à seg-

ment 1 est parfois utilisé dans une situation telle que, dans l'at-

mosphère de travail, l'avant reçoit un gaz à haute pression et

l'arrière reçoit un liquide à basse pression, tel que décrit précé-

demment. Dans ces circonstances,.orsqu'une différence de pres-

sion entre le gaz et le liquide est faible, le liquide pénètre dans la portion de joint coulissant 15 et le liquide fuit parfois

en outre du côté du gaz.

Le phénomène selon lequel. lorsque la différence de pression est faible, le liquide à faible pression suit dans le côté à haute pression est considéré comme suit: On prend ici comme exemple le cas du moteur à réaction mentionné

précédemment. De l'huile O sous forme de brouillard pour la lubri-

fication et le refroidissement du palier 20 et le refroidissement de la portion de joint coulissant 15,est présente sur la face à

basse pression du joint à segment 1, et le joint 1 est dans l'at-

mosphère dans laquelle l'huile O fuit, et l'huile O pénètre égale-

ment dans l'élément de joint 3. Lorsque la différence de pression

entre le gaz G et l'huile O est grande, la pression de gaz surmon-

te la tension superficielle de l'huile O ayant pénétré par un jeu

de l'élément de joint 3 pour empêcher l'huile O de continuer à pé-

nétrer, tandis que, lorsque la différence de pression devient fai-

ble,. en particulier inférieure à 0,3kg/cm2, la tension superficiel-

le de l'huile O devient supérieure à la pression de gaz de sorte que l'huile O pénètre même à l'intérieur de l'élément de joint 3, ce qui a été réalisé expérimentalement. Plus particulièrement, dans le joint à segment 1, la fuite du gaz G est concentrée sur la portion de division de l'élément de joint 3 dans les termes de la construction de division de l'élément de joint 3 et, de ce fait,

dans la portion de joint circonférentielle (portion de joint cou-

lissant 15 et portion de joint statique 16) autre que la.portion

de division, un écoulement de fuites de gaz G est extrêmement fai-

ble et l'huile O peut pénétrer dans cette portion. En addition, dans la portion de joint coulissant 15 en contact de coulissement avec la garniture 14, il se produit des oscillations résultant de

la rotation de l'arbre 12 et, de ce fait, il se produit une varia-

tion de la pression superficielle dans la portion de joint coulis-

sant 15, selon le fonctionnement, suivant par rapport aux oscilla-

tions de l'élément de joint 3. qui ont pour résultat que l'état.

d'un film d'huile de l'huile O ayant pénétré tend à changer. De

plus, dans la portion de joint coulissant 15, la bague d'étanchéi-

té 4 occupe un état dans lequel la bague d'étanchéité 4 est soule-

vée de la garniture 14 (exactement comme l'état dans lequel un

aquaplane est sur les vagues) dû au film d'huile formé sur la por-

tion 15 pour augmenter encore une entrée de l'huile O et une forma-

tion d'un film d'huile. Le film d'huile formé sur la portion cou-

lissante 15 est gratté à la portion de division de la bague d'étan- chéité 4 lorsque l'arbre 1l tourne et fuit du côté du gaz G.

Dans la technique antérieure, on considère que, pour faire fonc-

tionner efficacement le joint à segment 1 dans la condition de fai-

ble différence de pression telle que décrite précédemment, on uti-

lise deux éléments de joint 3 opposés, tels que représentés dans

la figure 23, pour amener un gaz à haute pression (de l'air ou si-

milaire convient) dans une chambre intermédiaire 23 pour créer in-

tentionnellement une condition de haute différence de pression. Ce-

pendant, dans ce cas, un espace est nécessaire dans une certaine étendue et la construction est compliquée, ce qui ne constitue pas une mesure adéquate. En variante, si cette mesure est adoptée pour

le moteur à réaction, le gaz à haute pression coule depuis la por-

tion de compresseur du moteur, ce qui entraine une construction

compliquée du moteur et une diminution de l'efficacité due à l'é-

coulement. En vue de ce qui précède, la présente invention a pour objet de

fournir une construction dessinée de telle manière que, lorsqu'u-

ne une différence de pression entre gaz et liquide est faible et lorsqu'aucune différence de pression n'est présente, une entrée de

liquide du côté du gaz peut être réduite au minimum, et qui puis-

se être appliquée largement non seulement aux joints à segment

mais également à des joints pour des surfaces cylindriques.

Afin d'atteindre le but précédent, la présente invention fournit

un joint caractérisé en ce qu'une surface de joint de diamètre in-

terne de l'organe de joint sur la face fixée en contact direct avec l'organe de joint sur la face rotative,ou une surface de joint de diamètre externe de l'organe de joint du côté rotatif en

contact direct avec l'organe de joint sur la face fixée,est confor-

mée avec un certain nombre de rainures ou bandes inclinées. Dans le joint à segment, l.'organe de joint sur la face fixe comprend des joints d'étanchéité qui sont divisés en plusieurs sections

dans la direction circonférentielle et l'organe de joint sur le co-

té rotatif comprend une garniture sur le c6té de l'arbre en ter-

mes de la relation entre le joint à segment et la garniture. Dans le joint conforme à la présente invention, les liquides ayant pénétré dans la portion de joint coulissant formée entre l'organe de joint sur la face rotative et l'organe de joint sur la face

fixe, peuvent être évacués vers la face de liquide par la viscosi-

té de ces liquides et par l'action de pompage d'un certain nombre de rainures ou bandes formées dans l'organe de joint sur la face fixée ou sur la face rotative, afin d'empêcher ces dits liquides

de fuir.

Bien que la configuration de la présente invention ait été décri-

te simplement, d'autres objets et de nouvelles caractéristiques de la présente invention apparaîtront complètement à la lecture de la

description détaillée suivante en combinaison avec les formes de

réalisation représentées dans les dessins annexés. On notera cepen-

dant que les dessins représentent simplement une forme de réalisa-

tion pour décrire la présente invention et l'étendue technique de

la présente invention n'y est pas limitée.

Dans les dessins:

Les figures 1,4,8 et 11 sont des vues en coupe, respective-

ment, représentant l'état dans lequel un joint à segment se-

lon la présente invention est monté;

Les figures 2,3,5,6,7,9 et 10 sont des vues développées, res-

pectivement, représentant des parties essentielles d'une sur-

face de diamètre interne de joint d'étanchéité selon la pré-

sente invention;

La figure 12 est une courbe représentant les résultats d'ex-

périences de performance; Les figures 13 à 17 sont des vues en coupe, respectivement, représentant l'état dans lequel un joint selon la présente invention est monté et des vues développées, respectivement,

representant des parties essentielles d'une surface de diamè-

tre externe d'une garniture;

La figure 18 est une vue en perspective explosée avec arra-

chement partiel d'un joint à segment selon la technique anté- rieure;

Les figures 19,20,22,23 et 24 sont des vues en coupe, respec-

tivement, représentant l'état dans lequel un joint selon la technique antérieure est monté; et

La figure 21 est une vue développée représentant des par-

ties essentielles d'une surface de diamètre interne d'un

joint d'étanchéité selon la technique antérieure.

On va décrire ci-après des formes de réalisation de la présente in-

vention en se référant aux dessins annexes.

La figure 1 représente une coupe montrant l'état dans lequel un joint à segment 24, correspondant à celui représenté à la figure

19 de la technique antérieure, est monté. Comme il apparaitra d'u-

ne comparaison entre ces figures, dans le joint à segment 24 se-

lon cette forme de réalisation, une rainure d'équilibrage de pres-

sion 17 n'est pas formée dans une surface d'étanchéité de diamè-

tre interne 25 d'une bague d'étanchéité 4 constituant un élément

de joint 3, mais toute la surface de la surface de joint de diamè-

tre interne 25 est placée en contact étroit avec une garniture 14 pour former une portion de joint coulissant 15 qui est muni d'un

certain nombre de bandes 26 telles que représentées à la figure 2.

C'est-à-dire que le joint à segment 24 est monté de manière à sépa-

rer un gaz à haute pression G d'un liquide à basse pression L et-

est constitué en supposant qu'il est utilisé dans la condition se-

lon laquelle une différence de pression entre le gaz G et le liqui-

de L est faible. Dans le cas o la différence de pression est fai-

ble, tel que décrit, et plus spécifiquement lorsque la différence de pression est inférieure à 0,3kgf/cm2, le diamètre interne de la

bague d'étanchéité 4 peut être a;pliqué suffisamment comme une ba-

gue plate qui n'a pas de rainure d'équilibrage d'étanchéité de pression 17. Au contraire, lorsque la rainure d'équilibrage de pression est présente, le liquide L ayant pénétré dans la portion de joint coulissant 15 est gratté par une portion de barrage de la rainure d'équilibrage de pression 17 pour faciliter encore plus

l'entrée du liquide L. En addition, dans la disposition dans la-

5.quelle la rainure d'équilibrage de pression 17 est éliminée pour

former une surface plane simple, la bague d'étanchéité 4 est soule-

vée comme dans le phénomène dans lequel un aquaplane est sur la va-

gue, n'empêchant pas l'entrée du liquide L. En vue de ce qui précè-

de, le joint à segment 24 est dessiné de telle manière qu'une sur-

face de diamètre interne 25,formée selon une configuration plane

est munie des bandes 26 de manière à ramener le liquide L ayant pé-

nétré dans la portion de joint coulissant 15 en utilisant la vites-

se périphérique de rotation de l'arbre 11.

La figure 2 représente la surface de joint de diamètre interne 25 sous forme développée, dans laquelle le gaz à haute pression G et le liquide à basse pression L sont positionnés respectivement à

droite et à gauche, tel que représenté dans la figure, par rap-

port à la surface de joint 25. La direction de rotation par rap-

port à la garniture 14 lorsque l'arbre 11 tourne est indiquée par la flèche A dans le dessin. Les bandes.26 sont formées de manière à atteindre un bord 27 sur le côté de liquide de la surface de joint de diamètre interne 25 mais ne pas atteindre un bord 28 sur

le côté de gaz, et les bandes 26 sont conformées en étant incli-

nées d'un angle de 0'<0<90 dans ladite direction de rotation A en

partant d'une portion formée dans le bord 27 sur le côté du liqui-

de. La figure 3 représente un exemple dans lequel les bandes 26 sont élargies pour former des rainures 29. On notera que, dans les

figures 2 et 3, les bandes 26 ou les rainures 29 ne sont pas pré-

vues dans des joints épaulés 12.

La disposition dans laquelle le joint à segment 24 est monté sur

la portion de palier 20 du moteur à réacteur représentée à la figu-

re 23,est telle que représentée à la figure 4. Comme il apparai-

tra d'une comparaison de ces deux figures,.pour ce qui concerne le

joint à segment 24, la construction peut être simplifiée et l'espa-

ce occupé peut être considérablement réduit. La position de monta-

ge d'un ventilateur (non représenté) disposé sur le côté gauche

tel que représenté à la figure,peut être rendueplus proche du pa-

lier 20. Le dispositif peut être rendu léger dans son ensemble et, en même temps, l'écoulement de la portion de compresseur n'est pas ncessaire, ce qui augmente l'efficacité du moteur.

Les figures 5 et 7 représentent le type qui peut être utilisé lors-

que la différence de pression entre le gaz G et le liquide L est plus grande d'une certaine valeur par comparaison à la situation dans le cas des deux exemples décrits précédemment (figures 2 et 3), qui est caractérisé en ce qu'on prévoit à la fois les bandes

ou rainures 29 pour évacuer le liquide et les rainures 30 ou ban-

des 31 pour l'équilibrage de pression.

On envisage que, dans le cas o la différence de pression entre le gaz G et le liquide L est encore plus grande, on dispose le joint de segment 24 selon la présente invention avec les bandes 24 ou

rainures 29 pour évacuer le liquide et le joint de segment 1 du ty-

pe conventionnel. Cette construction est particulièrement effica-

ce lorsque, pendant le fonctionnement, le liquide L produit une hu-

midification de la portion de joint 15 et, pendant l'arrêt ou au moment du démarrage, le liquide L pénètre dans la portion de joint 15. C'est-à- dire que, dans le cas o la différence de pression est

grande pendant une rotation à grande vitesse, la chaleur de coulis-

sement de la portion de joint 15 augmente en conséquence. Lorsque

la portion de joint 15 est humidifiée par le liquide L, le liqui-

de L, en particulier l'huile O, se décompose thermiquement du fait

de la génération de chaleur pendant le fonctionnement à grande vi-

tesse pour produire des boues et l'huile O est carbonisée ou étou-

pée en détériorant matériellement la capacité de fonctionnement du

joint ou en perdant la fonction d'étanchéité selon le cas. D'au-

tre part, dans la conception de la figure 8, le joint à segment 24 de la présente invention est disposé sur le côté du liquide L et le joint à segment 1 du type conventionnel sur le côté du gaz G et

utilisé dans la condition sèche, éliminant ainsi une fuite liqui-

de du joint. Dans le joint à segment 24 de la présente invention

ayant la construction indiquée précédemment, les bandes 26 ou rai-

nures 29 sont conformées de manière à s'étendre axialement à tra-

vers, tel que représenté aux figures 9 et 10. A la figure 8, le nu-

méro de référence 32 désigne une ouverture d'aération percée dans

une chambre 33 entre les deux joints à segment 1 et 24. Plus spéci-

fiquement, l'ouverture d'aération 32 est prévue pour présenter le gaz G ayant fui depuis le joint à segment 1 sur le côté à haute

pression,et usinée dans une direction dans laquelle il est diffici-

le au liquide L de pénétrer. Un nombre quelconque de telles ouver-

tures d'aération 32 peut être prévu dans la direction circonféren-

tielle, et en particulier l'ouverture d'aération 32 prévue sur la face inférieure de la chambre 33 peut également fonctionner comme trou de drainage pour le liquide L.

La construction décrite ci-dessus peut être appliquée non seule-

ment aux joints à segment du type à deux bagues décrits jusqu'à présent mais également aux joints à segment du type à une bague sans la bague couvercle 5 et aux joints à segment du type à trois

bagues servant également de bague arrière. La figure 24 représen-

te un exemple d'un joint à segment 34 du type à trois bagues se-

lon la technique antérieure, dans lequel la bague d'étanchéité 4 et la bague arrière 35 présentent dans leurs surfaces diamètrales intérieures des rainures d'équilibrage 17 et 36. D'autre part, un joint à segment 37 du même type que celui mentionné précédemment

conformément à la présente invention n'est pas prévu avec les rai-

nures d'équilibrage de pression mais présente une surface de diamè-

tre interne 25 de la bague d'étanchéité 4 comportant les bandes 28 ou rainures 29 pour évacuer le liquide décrites jusqu'à présent,

telles que représentées à la figure 11.

La figure 12 est un graphique représentant les résultats d'expé-

* riences et performances conduites sur le joint à segment 24 confor-

me à la présente invention dans lequel les bandes 26 représentées

aux figures 2 et 9 sont formées dans la surface de joint de diamè-

tre interne 25 de la bague d'étanchéité 4. Les expériences ont été effectuées avec la procédure suivante: Dimension du joint: 4 250mm Huile: Huile pour lubrification pour avion (60'C) Courbure de la garniture: 0, 015mm (forme elliptique) Différence de pression: Aucune Température: Température normale Largeur des bandes: 0,2mm Profondeur des bandes: 0, lmm Angle d'inclinaison des bandes (<) 15' Dimension des bandés: 6mm Trace e: Type de la figure 2 Trace o: Type de la figure 9

Trace A: Type à face plane.

(Exemple comparatif)

Les résultats ont montré que le joint à segment 24 selon la présen-

te invention a une fuite d'huile remarquablement réduite par compa-

raison avec le joint du type à face plane comme exemple compara-

tif. Cette expérience a été conduite dans des conditions voisines

de la vitesse périphérique de l'arbre rotatif du ventilateur fron-

tal du moteur d'avion et dans des conditions proches de l'utilisa-

tion pratique du fait qu'une pression de la portion du ventila-

teur se produit rarement. Il résulte des expériences que l'effet

pour la garniture 14 légèrement modifiée a été également confir-

mé. De plus, il a été confirmé en résultat d'autres expériences que la profondeur des bandes 26 ou rainures 29 est de préférence

inférieure à environ 0,5mm.

On va décrire ci-après un exemple dans lequel la construction ca-

ractéristique de la présente invention est appliquée à l'organe rotatif. La figure 13 représente l'état de montage d'un joint à segment 38

correspondant à la figure 19 selon la technique antérieure décri-

te ci-dessus. Une surface de diamètre externe 39 de la garniture

14 en contact de coulissement avec une surface de diamètre inter-

1il

ne 25 de la bague d'étanchéité 4 du joint à segment 38 est confor-

mée avec un certain nombre de bandes 26. Les bandes 26 peuvent

être formées lorsque la surface de diamètre externe 39 de la garni-

ture 14 est soumise à une finition superficielle. Dans le cas d'u-

ne finition au tour, les bandes 26 ont une simple forme continue

telle que représentée à la figure 13 et dans le cas d'une fini-

tion par meulage, elles ont une forme discontinue telle que repré-

sentée à la figure 14. Les bandes 26 peuvent être remplacées par

les rainures 29 ayant des plus grandes largeurs mais, si les rainu-

res 29 sont utilisées tel que représenté à la figure 15, leur pro-

fondeur doit être inférieure à celle des bandes 26.

Dans ces figures 13 à 15, l'arbre 11 et la garniture 14 enfilée dessus doivent être entraînés en rotation dans le sens inverse des

aiguilles d'une montre tel que vu dans la direction B et les ban-

des 26 ou rainures 29 sont inclinées dans la direction représen-

tée de manière à repousser le liquide L par leur action de pompa-

ge, l'angle 0 d'inelinaison par rapport à l'axe étant fixé entre

'!<90', et la profondeur étant fixée à 0,25mm ou moins.

Aux figures 13 à 15, les bandes 26 ou rainures 29 sont formées

dans la totalité de la surface de diamètre externe de la garnitu-

r.e 1l. C'est-à-dire qu'elles sont formées de manière à s'étendre axialeiment à travers la portion de joint coulissant 15 mais les bandes 26 ou les rainures 29 doivent être formées très finement et,

de ce fait, la fuite du gaz G vers le liquide L à travers les ban-

des 26 ou les rainures 29 peut être ignorée dans le sens de la quantité. Pour arrêter la fuite du gaz G, une zone non usinée 28

des bandes 26 ou rainures 29 peut être prévue dans le bord du cô-

té de gaz de la portion de joint coulissant 15 tel que représen-

té à la figure 16. De préférence, la largeur W de la zone non usi-

née 28 est supérieure à 0,5mm.

Aux figures 13 à 15, la surface de diamètre interne 25 de la ba-

gue d'étanchéité 4 en contact de coulissement avec la surface de diamètre externe 39 de la garniture 14 dans laquelle sont formées les bandes 26 ou rainures 29,est munie de rainures d'équilibrage

de pression 17 telles que représentées à la figure 21. En consé-

quence, la surface du diamètre externe 39 de la garniture 14 vient simplement en contact de coulissement avec la portion de barrage d'étanchéité autre que les portions dans lesquelles sont formées les rainures d'équilibrage 17 a l'extérieur de la surface de diamè-

tre interne 25 de la bague d'étanchéité 4 mais, même avec une tel-

le construction, les bandes 26 ou rainures 29 peuvent assurer suf-

fisamment leur fonction. Cependant, tel que représenté à la figu-

re 16, la surface de diamètre interne 25 de la bague d'étanchéité 4 ne comporte pas les rainures d'équilibrage de pression 17 mais

la surface de diamètre interne 25 est formée selon une configura-

tion plane et amenée en contact total avec la surface de diamètre externe 39 de la garniture 14, ce qui augmentera sans aucun doute

le fonctionnement des bandes 26 et rainures 29. De ce fait, de pré-

férence, la surface de diamètre interne 25 de la bague d'étanchéi-

té 4 est munie si nécessaire des rainures d'équilibrage de pres- sion 17. Tel que représenté à la figure 17, on envisage que la sur-

face de diamètre interne 25 de la bague d'étanchéité 4 soit for-

mée selon une configuration plane et que les bandes 26 ou rainu-

res 29 soient ajustées à la surface de diamètre externe 39 de la

garniture 14 pour former les rainures d'équilibrage de pression 30.

Lorsque le présent joint est monté sur la portion de palier 20 du moteur à réaction représenté à la figure 23, son état vient dans

une condition similaire à celle représentée précédemment à la figu-

re 4. Comme il apparaitra à la comparaison entre les deux figures, selon le présent joint, la construction peut être simplifiée et l'espace occupé peut être considérablement réduit. La position de montage d'un ventilateur (non représenté) disposé sur le côté de

gauche tel que vu à la figure,peut être rendueplus proche du pa-

lier 20. Le dispositif peut être rendu léger dans son ensemble et, en même temps, un écoulement depuis la portion de compresseur

n'est pas requis, ce qui augmente l'efficacité du moteur.

Dans le cas o le dispositif de la présente invention est utilisé

pour des machineries dans lesquelles la pression de gaz G augmen-

te, avec pour résultat que la différence de pression entre le gaz

G et le liquide L continue à augmenter, on envisage que la cons-

truction de joint de la présente invention comprenant une combinai-

son de la garniture 14 avec la surface de diamètre externe 39 mu-

nie des bandes 26 ou rainures 39 d'évacuation du fluide et la ba-

gue d'étanchéité 4 avec la surface de diamètre interne 25 formée

selon une configuration plane,et la construction de joint à seg-

ment du type conventionnel,peuvent être utilisées. Cette construc-

tion est particulièrement efficace-dans le cas ou,pendant le fonc-

tionnement, le liquide L produit une humidification de la portion

de joint 15 et, pendant l'arrêt ou au moment du démarrage, le li-

quide L pénètre dans la portion de joint 15. C'est-a-dire, par

exemple, dans le-compresseur, là o la pression du liquide L pen-

dant le fonctionnement à vitesse élevée est importante, la cha-

leur de coulissement de la portion de joint 15 augmente en consé-

quence. De ce fait, lorsque la portion de joint 15 est dans l'é-

tat d'humidification par le liquide L, en particulier l'huile O

se décompose par la chaleur en produisant des boues et l'hui-

le O est carbonisée ou calfatée-en diminuant matériellement la ca-

pacité de fonctionnement du joint et en perdant la fonction d'étan-

chéité, selon le cas. D'autre part, dans la présente construction, la construction du joint de la présente invention est disposée sur

le côté du liquide L et la construction du joint à segment du ty-

pe conventionnel est mise en fonction dans la condition sèche. On

peut de ce fait éliminer une fuite de liquide dans le joint.

La construction décrite précédemment peut être appliquée, en plus du joint à segment du type à deux bagues décrit jusqu'à présent, au joint à segment du type à une bague sans la bague couvercle 5

et au joint à segment du type à trois bagues muni d'une bague ar-

rière.

De plus, généralement, la formation, sur la surface de diamètre ex-

terne 39 de la garniture 14 faite d'acier trempé, des bandes 26 ou rainures 27,est extrêmement Facilement usinée par comparaison au cas de la formation, sur la surface de diamètre interne 25 de la bague d'étanchéité 4 faite en carbone, des bandes ou rainures. En

addition, particulièrement dans l'usinage de bandes et de por-

tions à traitement de finition, il est possible d'obtenir facile-

ment une précision élevée grâce à la vitesse d'usinage (similaire

à l'alimentation de copeaux d'usinage) lors de l'usinage des piè-

ces, qui constitue une caractéristique d'utilité extremement éle-

vée pour une utilisation pratique.

Bien qu'on ait effectué une description des formes de réalisation

préférées de la présente invention, on notera que diverses modifi-

cations peuvent être faites à la présente invention sans s'écar-

ter de son principe. On souhaite en conséquence que toutes les mo-

difications grâce auxquelles les effets avantageux de la présente invention sont obtenus sensiblement, grâce à l'utilisation de la structure sensiblement identique ou correspondant à celle-ci,

soient incluses dans l'étendue de la présente invention.

Claims (4)

Revendications

1. Un joint pour une surface cylindrique, caractérisé en ce qu'une surface de joint de diamètre interne (25) d'un organe de joint (24) sur la face fixée en contact direct avec un organe de joint (14) sur la face rotative ou une surface de joint de diamètre externe (39) d'un organe de joint (14) sur la fa- ce rotative en contact direct avec un organe de joint (24) sur la

face fixée,est munie d'un certain nombre de bandes (26) ou de rai-

nures 29) inclinées.

2. Un joint pour une surface cylindrique selon la revendication 1,

caractérisé en ce que ledit joint pour une surface cylindrique com-

prend un joint à segment (24) disposé de manière à séparer un gaz

à haute pression (G) d'un liquide à basse pression (L), et une sur-

face de joint de diamètre interne (25) d'une bague d'étanchéité

(4) divisée en une pluralité de sections en direction circonféren-

tielle,est munie desdites bandes (26) ou rainures (29) pour éva-

cuer les liquides.

3. Un joint pour une surface cylindrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites bandes (26) sont constituées par des portions à traitement de finition de ladite surface de joint

de diamètre externe de l'organe de joint (14).

4. Un joint pour une surface cylindrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe de joint sur la face fixée est constitué parune bague d'étanchéité (4) d'un joint à segment (24)

disposée de manière à séparer le gaz à haute pression (G) du liqui-

de à basse pression (L), et une surface de joint de diamètre exter-

ne (39) d'une garniture (14) en contact de coulissement avec la

surface de joint de diamètre interne (25) de la bague d'étanchéi-

té (4) divisée en une pluralité de sections en direction circonfé-

rentielle,est munie desdites bandes (26) ou rainures (29) pour éva-

cuer les liquides.