Brevet FR2029815A1 — publié le 19701023

la présente invention a trait à tm dispositif destiné au. montage et à la fixation axiale de joints d'étan-chéité d'arbres, du type comportant une "bague en caoutchouc qui est assujettie à l'arbre par un effort de tension, étant pour-5 vue de façon solidaire d'une lèvre d'étanchéité en forme d'entonnoir, laquelle est destinée à venir porter axialement avec un effort de tension contre une surface d'étanchéité qui est située de façon perpendiculaire au sens longitudinal de l'artae® les dispositifs d'étanchéité de ce type sont représentés, entre 10 autres, par la bague dite en V, dont la lèvre en forme d'entonnoir fait saillie à partir de l'intérieur de la "bague en caoutchouc. lorsque l'on a reeours à ce type de joint d'étanchéité, il est essentiel de s'assurer que la lèvre drétanchéité soit convenablement disposée par rapport à la surface d'étan-15 chéité, de façon à obtenir une étanckéité parfaite. Bien que dans la plupart des cas la tension inhérente à la bague en caoutchouc soit suffisante pour assurer la fixation du joint d'é-tanché'ité à l'arbre, il est néanmoins recommandé, dans le cas des systèmes utilisant de l'huile de graissage, de prévoir quel-20 que support axial derrière la bague, en vue d,empêcher cette dernière.de glisser vers l'arrière* Un tel dispositif de support peut comporter, par exemple, un épaulement, une cannelure ou une bague métallique* demandant à être fermement assujettis à l'arbre» Il est indéniable que de tels agencements empêchent 25 tout glissement de la bague vers l'arrière, le long de l'arbre, bien que ces procédés ne puissent résoudre tous les problèmes Relatifs à l'étanehéité des parois ou cloisons de séparation étanches, ceci pour des raisons qui seront exposées plus en détail ci-aprèso II a également été suggéré d'avoir recours à 30 un® bague métallique rigidement fixée à la paroi étanche eontre laquelle la bague d'étanchéité exerce une pression de glissement. Toutefois, un tel dispositif de support manifeste les mêmes inconvénients que ceux dont il a été fait mention précédemment. A ceei s'ajoute le la présente invention vise à pourvoir à un dispositif de support d'un type perfectionné® Elle se caractérise par le fait qu'un support se trouve êtïe fixement agencé 4.0 en vue d'établir un contact avec la surface d'étanchéité, aeo 70 03443 2 2029815 surface de support annulaire ménagée sur la bague en caoutohouo venant porter contre ledit support et étant susceptible de coulisser au fur et à mesure de la rotation de l'arbre*. Le support est disposé de telle façon par rapport à la surface d'étanchéité, 5 que la lèvre du joint d'étanchéité reprend sa position axiale correcte par rapport à ladite surface d'étanchéité lorsque l'arbre a exécuté ua tour complets la présente invention comporte également ua développement supplémentaire de la conception de "base, an ce sens 10 que le dispositif de support vient s'appuyer, seul ou eonjoia-tesent avec la paroi, contre les deux surfaces de support de la bague en caoutchouc, dont l'une est tournée vers la surface d'étanchéité, l'autre étant tournée en sens opposé» Grâce à cet agencement, la bague en caoutchouc est maintenue en position ig axiale sur l'arbre dans les deux sens, le déplacement axial de l'arbre s'ayaat aucun effet sur la position de la bague d'étanchéité par rapport à la surface d'étanchéité, en vertu du fait que ladite bague est destinée à coulisser le long de l'arbre. Aux fins d*illustration de la présente inven-20 tion, plusieurs modes de réalisation seront maintenant déerits plus en détail en référence aux dessins ci-annexés,sux lesquels: la figure 1 représente une vue en coupgfe'ua corps de palier qui est pourvu de façon intégrante d'un support conforme à la présente invention ; 25 la figure 2 représente une vue en coupe faite par II-IX sur la figure 1, et illustrant une partie détaillée du support ; les figures 3 et 4 illustrent une variante du mode de réalisation précédent, dans lequel le support est ct« 30 type amovible ; les figures 5§, à 8b illustrent plusieurs variantes de supports qui sont destinés à compenser le déplacement axial dans les deux sens \ la figure 9 illustre une variante du mode de 35 réalisation décrit sur les figures 5a, à 8b relativement à l'agencement du support ? les figures 10a à 12 illustrent plusieurs modes de réalisation découlant du principe exposé sur la figure 9 ^ la figure 13 illustre la maaière dont ua die» 40 positif d'étanohéitéj agencé selon les figures 9 & 12, peut être 70 03443 3 2029815 Utilisé en vue d'accroître l'effet de retenue du joint d'étasa-chéité» la figure 14 illustre, à 1'encontre des figures 1 à 13 qui impliquent l'utilisation de bagues en Y, un principe 5 de joint d'étanchéité d'un type quelque peu différent* Sur la figure 1, les références 11 et 12 désignent respectivement la moitié supérieure et la moitié inférieure d'un corps de palier du type dit à palier d'arbre ou palier-support. La partie gauche dudit palier illustre la moitié 10 supérieure 11 du corps de palier-support en position relevée, une bague en Y étant fixée sous tension tout autour de l'arbre 13» La partie inférieure de la bague en Y 14 est montée avec sa section de support 15 venant s'appuyer contre un support 16 faisant partie intégrante de la moitié inférieure du palier d'ar-15 bre« La figure 2 illustre une vue en coupe dudit support 16» La distance entre la surface d'étanchéité 17, contre laquelle vient porter la lèvre 18 de la bague en Y, et le support 16, est égale à la dimension axiale intérieure de la bague en Y, d'où, il s'ensuit que la position d'étanchéité de la lèvre, exactement 20 à l'opposé du support, se trouve être parfaitement alignée par rapport à la paroi ou cloison d'étanchéité lorsque ladite section de support 15 vient s'appuyer contre le support 16. Préalablement au montage de la moitié supérieure du corps de palier, l'extrémité supérieure de la bague en Y est repoussée si loin 25 que la lèvre ne peut être mise en contact avec la surface d'étanchéité 17b dans la moitié supérieure du corps de palier, lorsqu'elle se trouve être abaissée dans la position illustrée dans la partie droite sur la figure 1. Lorsque l'arbre entame son mouvement de rotation, le support 16 repousse graduellement 30 la bague en Y vers la paroi d'étanchéité et, après un seul tour de l'arbre, ladite bague en Y se trouve être placée dans la position décrite dans la partie droite sur la figure 1. Ce type d'agencement répond à deux buts, à savoir maintenir en permanence la bague d'étanchéité dans «ne position, correcte, 35 de même qu'à faciliter l'assemblage. Jusqu'à présent, il s'est avéré extrêmemenent difficile d'obtenir un montage invisible d'une bague en Y dans le cas des corps de palier pouvant se séparer en deux. En effet, si en position correcte la bague en V est amenée à porter contre la moitié inférieure du corps de 40 palier, la lèvre est susceptible d'être coincée entre les deux 70 03443 4 2(":29Bïj moitiés du corps de palier, lors de 1*assemblagee Ce risque se trouve être complètement éliminé par le type d'agencement décrit sur les figures 1 et 2. le dispositif d'étanchéité illustré sur les fi-5 gures 3 et 4 ne diffère pas beaucoup de celui décrit précédemment. la différence gît principalement dans le fait que le support 26 emprunte la forme d'un élément rotatif, lequel est de préférence usiné, étant par ailleurs vissé dans la moitié inférieure 22 du corps de palier. Cet agencement offre l'avantage, 10 dans le cas des dispositifs d'étanchéité actuellement disponibles, de pouvoir leur être facilement adjoint, les dotant ainsi d'un support efficace 70 03443 5 2029815 fin, la paroi d'étanchéité 47 est pourvue de deux supports 46a et 46b, lesquels répondent en principe aux caractéristiques du support 36 illustré sur les figures 5a et 5b> Toutefois, les-dits supports 46a et 46b sont du type usiné, et ceci de préfé-5 rence sur un tour revolver automatique, empruntant la forme d'écrous qui sont reliés ensemble au moyen d'une cheville ou tige d'assemblage 46c. les agencements illustrés sur les figures 7a et 7b , de même que su± les figures 8a et 8b, diffèrent de ceux représentés précédemment sur les figures 5a et 5b , de 10 même que sur la figure 6, et ceci essentiellement sur le plan de la fixation des supports, ainsi d'ailleurs, dans une certaine mesure, que du mode de réalisation de ces derniers» les figures 7a. et 7b, illustrent donc un mode de fixation comportant un dispositif de serrage ou de blocage» Deux écrous 56a et 56b sont 15 vissés sur un boulon ou tige filetée 56c faisant partie intégrante du support 56» l'écrou 56b a pour objet de bloquer en position l'écrou 56a, à la suite de la fixation en position correcte 'du support au moyen dudit écrou 56a. Ainsi qu'il apport -clairement sur la figure 7b, certains des rebords annulaires 51 20 et 52 du support ont été supprimés» Cet agencement vise à faciliter le montage de la bague en Y dans les cas oà le corps de palier n'est pas du type séparable. En pareil cas, les rebords saillants 51 et 52 sont montés vers le bas, ainsi qu'il est représenté par les lignes en pointillées sur la figure 7a. la ba-25 gue en Y 54 est repoussée vers la surface d*étanchéité, le support 56 étant Irissé dans une gorge ou cannelure au moyen d*un •tournevis, de telle sorte que lesdits rebords 51 et 52 enserrent étroitement le corps de la bague en Y» Alors que le dispositif conforme à celui illustré sur les figures 7a et 7b est 30 du type à montage invisible, e'est-à-dire assumant une position dans laquelle la bague en Y ne puisse être réglée de l'extérieur, le dispositif conforme à celui illustré sur les figures 8a, et 8b s'applique aux cas où la bague en Y se trouve être accessible pour tous réglages ou autres vérifications, le sup-35 port 66 peut donc être assujetti dans le sens axial au moyen d'un boulon 66c » la section de retenue d'une bague en Y 74 peut être dotée d'une gorge ou cannelure 79 s'y étendant sur sa plus grande partie, ainsi qu'il est représenté sur la figure* 90 Cet 40 agencement simplifie la conception du support 76s lequel eoaposSo 70 03443 e 2029815 dans ce cas-ci une rondelle ou disque approprié en métal, ou un fil hélicoïdal en acier qui se trouve être étroitement serré contre la paroi d'étanchéité 77 au moyen d'un boulas 76o, -selon la distance requise et telle que déterminée par un manchon 76bc. 5 Le support métallique 76 est excentré, pouvant être tourné de la sortes en cours de montage, dans la position indiquée par les traits en pointillés sur la figure 9» En cours se montage» la bague en V est repoussée si loin que la gorge 79 est amenée dans l'axe du support de disque 76, lequel est alors inséré 10 dans ladite gorge, y étant étroitement comprimée Le dispositif d1étanchéité illustré sur la figure 9 est plus spécialement destiné à la production en petite série. Lorsqu'il est question de production en grande série, il est préférable d'avoir recours au dispositif d'étanchéité illustré sur les figures IQa 15 et lObj. ou les figures lia et 11b, dispositif dans lequel le support est constitué par une bande métallique en zigzag 86b s laquelle est fixée en 86b à la paroi d'étanchéité 87 par soudage par pointso II est à noter, cependant, que ce type de dispositif s'applique exclusivement dans le cas d'une surface d'é-20 tanchéité dédoublée» Si la surface d'étanchéité est intacte, l'on doit avoir recours à un agencement conforme à celui qui est représenté sur les figures lia et 11b „ L'ouverture 99 nagée dans la paroi d'étanchéité 97 doit être suffisamment grande que, pour permettre au corps de la bague an Y, âans la po-25 sition représentée sur la figure lia, d'être repoussée sous le support 96, de façon à pouvoir passer dans la position illustrée sur la figure 11b, dans le cas de quelque décalage hors de la position centrale. S'il s'avère impossible, pour quelque raison que ce soit, de mettre en oeuvre le dispositif illustré 30 sur les figures lia et 11b» l'on peut encore avoir recours à an autre procédé de montage de la bague en Y, ainsi qu'il est illustré sur la figure 12» La lèvre 108 et la partie antérieure 105 de la bague en Y 104 peuvent être insérées à forceP au moyen d'un tournevis 101 ou de tout autre outil analogue., sous le 35 support 106, tandis que la bague en Y se trouve être repoussée si loin oontre la surface d'étanchéité 107 qu'elle est amenée à adopter la position illustrée sur la figure 10a0 ïïne gorge ou cannelure ménagée dans le bas ds la bague en Y, ainsi qu'il est représenté par exemple sur la fi-40 gure 99 peut être non seulement utilisée en'vue de retenir m 70 03443 7 2029815 position le joint d'étanchéité , mais également à d'autres fins, ainsi qu'il est représenté à titre illustratif, sur la figure 13o Une rondelle ou disque métallique annulaire 111 est inséré dans ladite rainure préalablement au montage de la bague en Y 114» après sa mise sous tension tout autour de l'arbre 113» et se trouve être entraîné lors de la rotation, faisant ainsi office de dispositif de retenue d'une très grande efficacité» La rondelle métallique 111 peut également servir à maintenir étroitement la bague en Y contre l'arbre lors des phases à vitesse é-levée, ainsi qu'à contrebalancer, dans une certaine mesure, l'effet de la force centrifuge qui, dans le cas des vitesses périphériques avoisinant 15 mètres, manifeste une tendance à neutraliser l'adhérence autour de l'arbre de la section ou partie de retenue» La figure 14 illustre un joint d'étanchéité comportant une section de retenue 125 à la partie antérieure de laquelle fait saillie une lèvre en forme d'entonnoir 128, laquelle peut être rabattue vers l'arrière dans la position représentée en traits discontinus. Un support angulaire 126 vient s'encastrer dans la section de retenue 125, lequel est maintenu de la sorte en position fixe entre la paroi d'étanchéité 127 et le support 126. A la suite du montage dudit support, la lèvre 128 est ramenée dans sa position de mise en oeuvre pour l'é-tanchéité. 70 03443 8 "029815 BETEUDIC Ail QHS 10 • Dispositif pour le montage et la fixation axiale de joints d'étanchéité d'arbres du type comportant une bague en caoutchouc qui est assujettie sous tension à l'arbre» 5 ladite bague étant pourvue, de façon solidaire, d'une lèvre d'étanchéité en forme d'entonnoir, laquelle est destinée à venir porter sous tension dans le sens axial contre une surface d'étanchéité qui est disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre précité, caractérisé par le fait qu'un sup-10 port se trouve être fixé à demeure en vue d'établir un contact étroit avec ladite surface d'étanchéité, support contre lequel vient porter une surface de support annulaire disposée sur ladite bague en caoutchouc, ladite surface de support annulaire glissant au fur et à mesure de la rotation de l'arbre, le sup-15 port précité étant alors disposé de telle façon par rapport à ladite surface d'étanchéité de la lèvre précitée que le joint d'étanchéité est amené à adopter une position axiale correcte par rapport à ladite surface d'étanchéité, après que l'arbre ait accompli un seul tour, 20 2. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé par le fait que ledit support, seul ou conjointement avec la paroi constituant la surface d'étanchéité précitée, vient porter contre deux surfaces de support sur la bague en caoutchouc, dont l'une fait faee à ladite surface d'étanchéité, 25 cependant que l'autre est tournée dans le sens opposé. 3» Dispositif suivant la revendication 1, et 2, caractérisé par le fait que ladite bague en caoutchouc est pourvue d'une gorge ou cannelure s'ouvrant sur l'extérieur, laquelle est destinée à coopérer avec le support précité» 30 4* Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit support est solidaire de la paroi sur laquelle est disposée la surface d'étanchéité précitée.