Brevet FR2012461A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne tin joint pour 1'étanchement radial ou axial d'arbres rotatifs ou d'organes analogues;, comportant un manchon en uns matière plastique, en particulier en une matière synthétique, disposé par exemple contre un boîtier, ce manchon 5 présentant au moins une lèvre d'étanchement qui est destinée à être en contact avec l'arbre ou avec l'organe analogue5 et une surface déroulement se raccordant d'un côté à la lèvre, opposé au fluide poksjOyiiel l'étanchéité doit être assurée, cette surface ayant en particulier une forme conique, ainsi qu'une surface annulaire se 10 raccordant à la lèvre de l'autre eôté et tournée vers le fluide pour lequel l'étanchéité doit être assurée. Au voisinage immédiat de la surface d'étanchement il est prévu des nervures ou des rainures ou des moyens analogues qui sont disposés obliquement par rapport à l'axe du joint. Ces nervures ou rainures sont destinées 15 à retenir.le fluide pour lequel l'étanchéité doit être assurée. 1JLne bague d'étanchement connue, pour arbre, du genre dépérit, toutes les nervures ou toutes les rainures sont inclinées dans le même sens par rapport à l'axe du joint, de sorte qu'il ne se produit d'effet de transport en retour que pour un sens de rota-= 20 tion de l'arbre dont 1'étanchement est assuré par la bague d'étanchement. Ce joint d'étanchement connu ae peut donc pas être monté d'une manière universelle mais il faut au contraire qu'il soit a-dapté au sens donné de rotation de l'arbre à étancher. En conséquence, pour chaque diamètre d'arbre, il faut deux joints d'étan-25 chement différents si l'on veut avoir la possibilité d'assurer 1'a-tanchement d'arbres pouvant tourner dans les deux sens par utilisation de l'effet de transport indiqué. Toutes les réalisations connues ont pour objet commun de refouler le fluide pour lequel 1'étanchement doit être assuré en dis-30 posant les nervures décrites ou bien des nervures ayant seulement pour Vbjet une meilleure réception du lubrifiant. L'invention, par contre, part d'une autre position du problème. Elle est basée sur le fait reconnu et assez surprenant de la production, du côté du joint opposé au fluide pour lequel doit être assuré 1'étanchements 35 d'un courant d'air dirigé vers le fluide pour lequel doit être assuré 1'étanchementf courant d'air qui pénètre sous la lèvre d'é— tanchement dans l'espace à étancher et qui, à la manière d"un sas à air, ne laisse plus arriver librement le fluide pour lequel doit être assuré 1'étanchement dans la zone de la fente d'étanchement M 23034 2 2012461 et 1'empêche ainsi d'arriver sur le cote de la lèvre se trouvant Jerrière cette lèvre. D® cette manière, les moyens utilisés en vus de ce qu'on appelle le refoulement du fluide pour lequel il faut assurer 1'étanchement, deviennent superflus. 5 En conséquence, l'invention a pour objet de former un joint d'arbre, agissant axialement ou radialement, d'une manière telle qu'il se produise un courant d'air, agissant à 1'encontre du fluide pour lequel il faut assurer 1'étanchement, courant d'air qui aide à l'action d'étanchement de la lèvre d'étanchement proprement 10 dite et qui empêche que le fluide arrivé jusqu'au côté opposé de la lèvre d'étanchement, de telle sorte que*le refoulement du fluide pour lequel il faut assurer 1'étanchement devient inutile, le joint devant en particulier agir d'une manière identique, que l'arbre tourne à droite ou a gauche. 15 Conformément à l'invention, ce problème se trouve résolu du fait' que dans xm joint du type décrit a® début,' âne partie des nervures, rainures ou moyens analogues est disposée obliquement par rapport à l'axe du joint suivant une direction différant de celle des autres nervures, rainures eu moyens analogues, de telle sort© 20 qu'une partie des nervures, rainures ou moyens analogues présente une pente a droite tandis que l'autre partie présenta œe pente à gauche. Bans un sens de rotation Il est particulièrement avantageux que les nervures, rainures ou moyens analogues soient disposés obliquement par- rapport à l'a— 35 se du joint, avec des inclinaisons alternativement opposées et que-par conséquent les de«i>: parties mentionnées ei^âessus soient formées par des nervures, rainures ou moyens analogues, répartis uniformément sur le pourtour, de "telle sorte que soit assuré, dans chacun des deux sens de rotation tœ déplaçassent d'sir s peu près 69 23034 3 2012461 uniforme sur tout le pourtour. Dans une forme de réalisation préférée de l'objet de l'invention, les nervures, rainures ou moyens analogues sont prévus exclusivement sur la surface de roulement et s' étendent de préféren-5 ce jusqu'à la surface d'étanchement de sorte que cette surface elle-même est en contact, sur toute son étendue, avec l'arbre. Il convient que les nervures, rainures ou moyens voisins soient disposés l'un par rapport à l'autre en forme de 7 à angle aigu afin d'obtenir un meilleur déplacement d'air. 10 Pour obtenir ces conditions identiques dans les deux sens de rotation, deux nervures, rainures ou moyens analogues voisins sont disposés symétriquement par rapport à un plan axial passant entre elles. Autrement dit, les nervures, rainures ou moyens analogues -disposés obliquement par rapport à l'axe du joint mais dans des 15 sens obliques opposés ont la même pente, mais ces pentes ont des sens différents. L'invention est expliquée ci-après d'une manière plus détaillée à l'aide de deux exemples de réalisation représentés sur les dessins sur lesquels les pièces importantes pour l'invention 20 sont représentées à peu près à l'échelle. Les particularités de ces pièces quand elles n'apparaissent pas visiblement sur les dessins, sont expliquées dans la description. La figure 1 représente une coupe axiale d'un joint suivant l'invention. 25 La figure 2 représente une vue en élévation du joint de là figure 1, vu de la gauche. La figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 1. Les figures 4 à 6 donnent des représentations^analogues à 30 celles des figures 1 à 3}d'un autre exemple de réalisation. Ainsi que le montrent les figures 1 à 3, la bague de joint prévue pour un étanchement radial présente une cuvette 1 au moyen duquel la bague peut être montée à la presse d'une manière étanche et rigide dans un logement ménagé à cet effet dans un carter de 35 machine. Dans la cuvette 1 est monté rigidement, par exemple par vulcanisation, un manchon 2 d1étanchement qui est en une matière élastique et de préférence en caoutchouc synthétique. Le manchon de joint 2 présente un collet 3 de forme annulaire pour sa fixation sur le fond de cuvette. 69 23034 4 2012461 La partie cylindrique, partant du collet d'extrémité 3 du manchon d'étanchement 2 présente dans la zone de son extrémité distale et sur sa face interne,une lèvre d'étanchement 4, de section droite triangulaire dont la surface 5 la plus interne est 5 prévue comme surface d'étanchement pour le contact contre le pourtour 6 d'un arbre 7, qui est indiqué sur la figufe 1- en traits mixtes. La surface d'étanchement 5 constitue une surface annulaire fermée, dite tranche d'étanchement qui est en contact, sur une largeur déterminée, d'une manière étanche et à refus avec la sur-10 face 6 de l'arbre. Pour maintenir ce contact en position et pour obtenir une pression d'étanchement suffisante, on a prévu un ressort 8 qui dans l'exemple de réalisation représenté, est constitué par un ressort hélicoïdal annulaire de traction qui est logé dans une rainure annulaire de forme appropriée. 15 La surface latérale ou frontale de la lèvre d'étanchement qui se raccorde à la surface d'étanchement et qui s'élargit coniquement au fluide pour lequel il faut assurer 1'étanchement, surface qui est dite surface de roulement 9, est munie de nervures 10, 11. 20 Ces nervures 10, 11 sont disposées transversalement par rapport à la direction circonférentielle et obliquement par rapport à l'axe 12 du joint. Chacune de ces nervures s'étend jusqu'à l'extrémité de la surface d'étanchement/qui^du côté de la surface de roulement 9 de sorte que l'arête terminale, voisine de la surface d'étanche-25 ment 5, de chaque nervure 10 est en contact avec le pourtour 6 de l'arbre 7. Les nervures 10, 11 sont prévues avec des inclinaisons qui sont alternativement de sens contraires par rapport à l'axe 12 du joint ; ces nervures pendent donc alternativement à droite et à 30 gauche. Ainsi que le montre la figure 1, deux nervures voisines 10, 11 forment entre elles un angle aigu de sorte que l'ensemble de deux nervures voisines a une forme en V. Les pentes de toutes les nervures 10, 11 ont la même valeur absolue de sorte que deux nervures voisines 10, 11 sont toujours disposées symétriquement par 35 rapport à un plan axial se trouvant entre elles. La pente des nervures 10, 11 peut être, en règle générale, quelconque. Du fait que les nervures présentent des inclinaisons alternativement opposées par rapport à l'axe du joint, il résulte que pour chaque sens de rotation de l'arbre 7, il se produit vin à partir de la surface d'étanchement, ÔAD q|j|MNAL] 69 23034 5 20t2461 déplacement d'air de l'extérieur vers 1'intérieur par rapport à la surface d'étanchement 5. La flèche 13 indique la direction suivant laquelle la lèvre d'étanchement 4 est frappée par 1© fluide pour lequel 11étanchement doit être assuré. Le déplacement d'air décrit 5 est par conséquent dirigé à peu près dans le sens opposé au sers de la flèche B. Sur les figures 4 à 6, on a représenté un joint agissant en direction axiale qui présente un soufflet de joint 2 a o En vue de la fixation du joint dans un carter de asaehin® ou dans un élé-10 ment analogue, le soufflet de joint est muni d'un organe raidisseur 1 a et il est relié rigidement, à son extrémité opposé© de cet organe de renforcement 1 a, &'ane partie coulissante â aa La partie coulissante 3 a est avantageusement en une matière élastique identique à celle du soufflet de j oint 2 a, par exemple en caoutchouc 15 synthétique» Un ressort de prosrion hélicoïdal 8 a qui s'appuie contre l'organe raidisseur pousse la surfs.cc de glissement 5 tt, prévue coiame surfas© d' étanchement de la pisc® de ©oulissement 3 a en direction axiale contre une surface plane correspondante 6 a de l'arbre 7 a, lequel est indiqué sur la figure 4 en traits 20 mixtes. La surfaee annulaire 9 a qui' est dis. côté ©pposé au fluide par rapport auquel doit être réalise 11étanchement, lequel fluide agit en direction de la flèche 13a, qui entoure coniquement la surface de glissement 5 a avec laquelle elle forme un angle obtuss présente des nervures 10 a, 11 a qui sont réparties uniformément 25 sur son pourtour et qui conformément à l'exemple d© réalisation suivant les figures 1 et 3 sont disposées obliquement par rapport à l'axe du joint, en s'éloignant de l'arête d'étanchement avec des obliquités alternativement opposées. De cette manière5 on obtient dans ce joint également pour chaque sens d© rotatioa de 30 l'arbre 7 a un déplacement d'air qui agit de l'extérieur vers l'intérieur et par conséquent vers le fluide par rapport auquel doit être réalisé 1'étanchement. Au lieu des nervures 10, 11 ou 10 a.f 11 a? on peut prévoir aussi des cannelures, des rainures, des incisions placées d'une 35 manière correspondante et au moyen desquelles on obtient pareillement un déplacement d'air. Toutes les nervures ou toutes les rainures ont une même hauteur ou une même profondeur et les nervures, dans l'exemple de réalisation représenté; sont prévues perpendiculaires à la surfaee de roulement0 'm - * 69 23034 6 2012461 1. Joint pour 11 étandaemené raaiaî ôu axial d'arbres rotatifs ou d'organes analogues, comportant un manchon en une matière plastique, en particulier en une matière synthétique, disposé par exemple dans une cuvette, ce manchon présentant au moins une lèvre d'é-5 tanchement qui est destinée à -venir en contact avec l'arbre ou avec l'organa analogue ; et une surface de roulement se raccordant d'un eêté à la lèvre, du côté opposé au fluide par rapport auquel l'étanchéité doit être assurée, ayant "en partiuclier une forme conique} ainsi qu'un surface annulaire se raccordant à la lèvre de l'autre 10 côté et tournée vers le fluide pour lequel 1'étanchement doit être assuré ; des nervures ou rainures ou des moyens analogues étant prévus au voisinage immédiat de la surface d'étanchement et étant disposés obliquement par rapport à l'axe du joint. Ce joint caractérisé en ce qu'une partie des nervures, rainures ou moyens ana-15 légués est disposée obliquement par rapport à l'axe du joint sui-?ait une direction différant de celle des autres nervures, rainures ©ta moyens analogues, de telle sorte qu'une partie des nervures, rainures ou autres moyens présente une pente à droite, tandis que l'a®-tr® partie présente une pente à gauche. 20 2. Joint suivant la revendication 1, caractérisé en es que les ■Grvures, les rainures ou moyens analogues sont disposées obliquement par rapport à l'axe du joint selon deux directions alternativement opposées. 3. Joint suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 25 que les nervures, rainures ou moyens analogues sont prévus exclusivement sur la surface dô roulement et en ce que de préférence toutes les nervures, rainures ou moyens analogues 3'étendent jusqu'à la surface d1étanchement. 4. Joint suivantl'une des revendications précédentes, caracté-30 lisé en ce que la surface d'étanchement se présente sous la forme d'une surface annulaire lisse fereée. 5. Joint suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les nervures, rainures ou aoyens aaalogues adja-•>3nts sont disposés de préférence l'un par rapport à l'autre de :"5 manière à former entre elles un angle aigu, de sorte que 1 ' ensemble £.9 deux moyens voisins est en forme de T. 6o Joint suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux nervarss 9 saizmres ou moyens analogues adjacents sont disposés symétriquement par l'apport à un plan axial se 69 23034 7 "2012461 trouvant entre elles*. 7. Joint suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes les nervures, rainures ou moyens analogues ont même hauteur ou même profondeur. 5 8. Joint suivant l'une des revendications précédentes caracté risé en ce que les nervures, rainures ou moyens analogues sont répartis circonférentiellement à intervalles égaux. 9. Joint suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface entre des nervures, rainures ou mo-10 yens analogues adjacents et disposés suivant des directions obliques opposées, est maintenue exempte d'autres aspérités empêchant le mouvement de l'air. SEflT PAGES.