Brevet FR2218513A1 — publié le 19740913

La présente invention concerne un joint d'étanchéité axiale, notamment pour des rouleaux porteurs-de bandes transporteuses à graissage permanent, ce joint étant associé à une partie tournante, par exemple à un roulement à billes monté dans un fond en forme de pot avec un couvercle d'obturation, et comporte tant,sur les deux côtés du roulement à billes, des bagues intérieures disposées sur l'axe et des bagues extérieures montées en regard dicelles-ci dans le fond en forme de pot. Dans des rouleaux porteurs de bandes transporteuses de types connus, des forces telles que des forces centrifuges, la force de gravité, des surpressions et dépressiohs, des forces d'adhérence, des forces capillaires et de frottement produisent une migration de la graisse et des particules de crasse, et, selon le cas, une pénétration de celles-ci dans le roulement à billes à travers les parcours en labyrinthe prévus. Par ailleurs, sous l'effet de la corrosion des surfaces périphériques et de l'arbre, les corps étrangers qui ont pénétré dans le roulement avec les particules de graisse et de crasse accèdent également au volume intérieur du rouleau porteur. Dans des joints d'étancheité axiale de types connus comportant des labyrinthes (demandes de brevets allemands HO 1.931.454, 2.014.448 et 1.756.818), il se produit, sous l'effet des forces capillaireE, d'adhérence et autres, une pénétration indésirable de corps étrangers dans le roulement. Dans d'autres joints d'étanchéité de types connus (demande de brevet allemand Nb 2.024.448, brevet allemand N0 948.464), il est prévu des joints ou des garnitures d'étanchéité frottantes comportant une bague d'appui rigide. Beur efficacité est réduite par l'usure, ou bien leur emploi cause un échauffement indésirable qui diminue la durée de servide des Joints d'étanchéité et par conséquent également celle du roulement. Ire joint d'étanchéité axiale faisant l'obJet de la demande de brevet allemand NO 2.064.542 ne convient pas non plus dans les conditions imposées à des rouleaux porteurs de-ba-ndes transporteuses. Il est prévu,pour assurer l'étanckéitéwdeux volumes soumis à des pressions différentes et le Joint doit être agencé de manière qu'une augmentation de pression dans le volume soumis à la pression supérieure ne produise pas une augmentation de la pression s'exerçant sur le bord d'étanchéité (2éme colonne, lignes 33 à 36).On ne peut éviter effet de compression du bord d'étan chéité et on n'est pas assuré qu'à l'aide de ce joint d'étanchéité les particules de graisse et de crasse soient arrêtées dans leur migration vers le roulement. L'invention a pour but de remédier aux. inconvénients des Joints d'étanchéité axiale de types connus, notamment dans des rouleaux porteurs de bandes transporteuses et de fournir un Joint d'étanchéité axiale exempt d'entretien, exempt d'usure, à graissage permanent pour la durée de vie d'un tel rouleau porteur, placé de chaque côté du roulement à billes et empêchant la migration des particules de graisse et de crasse vers l'intérieur du roulement à billes même dans les conditions les plus défavorables. A la différence des Joints d'étanchéité connus, qui comportent des volumes de réserve remplis de graisse, les Joints suivant l'invention comportent des bagues d'étanchéité en forme de U pourvues d'épaulements de grande hauteur, situées de part et d'autre du roulement, et des chambres ou cages intercalées dans le labyrinthe et qui sont essentiellement exemptes de graisse. On a aussi proposé, pour résoudre le problème, des Joints d'étanchéité à force d'inertie et à force centrifuge; il est prévu, suivant l'invention, pour remplir la meme fonction, un Joint comportant des chambres ou cages disposées à l'intérieur du labyrinthe et qui arrêtant les particules dans leur migration vers le roulement. Cette solution est avantageuse et peu coûteuse. Suivant l'invention, il est prévu que les bagues intérieures à section droite en forme de U, pourvues d'épaulements hauts et disposées de part et d'autre du roulement à billes, constituent un labyrinthe avec les bagues extérieures également à section droite en forme de U, munies d'épaulements hauts, situées de part et d'autre du roulement b billes et s'accrochant dans les bagues intérieures sans glissement.A 1'intérieurdu labyrinthe se trouvent des chambres de forme annulaire ou bien des cages servant à capter les corps étrangers pénétrant à l'intérieur; de plus,il est prévu sur l'arbre, vers la surface frontale du rouleau porteur, un Joint d'étanchéité axiale fixe et présentant un épaulement haut dans lequel pénètre de l'intérieur le couvercle d'obturation pouvant tourner avec le corps du rouleau et présentant une collerette haute orientée sensiblement perpendiculairement à l'arbre. A cet égard, il s'est avéré avantageux que les canaux an glaires aboutissant au roulement à billes soient disposés sensi blemerit au milieu des chambres ou des cages. Dans une variante de l'invention, les épaulements hauts des bagues extérieures sont agence sous forme de bagues médianes autonomes pouvant etre montées sur les bagues extérieures et, d'autre part, les bagues intérieures et le Joint d'étanchéité axiale sont de même forme. Avantageusement, les bagues intérieures, les bagues extérieures et les bagues médianes montées sur celles-ci sont réalisées par couiée par inàectionpar exemple en matière plastique. Suivant un autre mode de réalisation de l'inventicn, la bague extérieure disposée sur le côté extérieur du roulement à billes comporte une bague en acier à section droite en forme de U. Il s'est avéré avantageux que les cages prévues dans les labyrinthes soient dimensionnées en fonction de la durée de ser via du roulement à billes correspondant à celle du rouleau porteur à graissage permanent. Suivant une variante avantageuse de l'invention, il est prévu que la distance a entre le centre du roulement à billes et la surface frontale d'arbre est relativement raccourcie et qu'ainsi la chambre est sensiblement diminuée dans la zone avant ou bien à l'intérieur du couvercle d'obturation. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la fig. 1 est une section droite d'uoeextrémité du rouleau porteur comportant des Joints d'étanchéité disposés de chaque côté du roulement à billes, --la fig. 2 est une section droite d'une extrémité d'un rouleau porteur comportant des joints d'étanchéité dans lesquels de chaque côté les bagues d'étanchéité intérieure et extérieure sont identiques et la distance prévue entre la surface frontale d'arbre et l'axe central vertical du roulement à billes est relativement faible ou raccourcie. Le rouleau porteur 7 présente une virole 2 sur laquelle est fixé rigidement,d'une manière connue, un fond 3 en forme de pot. Dans ce fond, est disposé sur un arbre 4 un roulement à billes 5, les joints d'étanchéité étant placés de chaque côté de celui-ci en vue de le protéger contra la pénétration de particules étrangères. Sur le côté extérieur du roulement à billes 5, est placée sur l'arbre 4 une bague intérieure 6 à section droite en forme de U qui comporte un épaulement haut 14 saison côté opposé au roulement à billes 5. Sur le côté intérieur du roulement à billes, est également placée sur l'arbre 4 une bague intérieure 7 à section droite en forme de U et pourvue d'un épaulement haut 12.Dans les bagues intérieures 6, 7 sont engagées sans frottement, de chaque côté du roulement à billes, des bagues extérieures 9,10 à section droite en forme de U comportant des épaulements hauts 11,15. Ires bagues extérieures et intérieures forment des labyrinthes et délimitent à l'intérieur de ceux-ci des chambres ou cages de forme annulaire 13,17 destinées à recevoir les corps étrangers ayant pénétré à l'intérieur du Joint. Sur l'arbre 4, vers la surface frontale du rouleau porteur 1, il est prévu un Joint d'étanchéité axiale 8 fixe et comportant un épaulement haut dans lequel pénètre de l'intérieur un couvercle d'obturation 18 pouvant tourner avec le corps du rouleau et présentant une collerette 19 sensiblement perpendiculaire à l'arbre 4. La collerette 19 délimite une cavité intérieure 20. Ires épaulements hauts des bagues extérieures 9, 10 peuvent autre remplacés par des bagues médianes 21 autonomes et montées sur les bagues extérieures. Dans la zone de contact sans frottement des bagues extérieures avec les bagues intérieures, il est prévu des canaux annulaires 22 situés au centre des cages 13,17 et aboutissant au roulement à billes. Sur ia fig. 2, on a représenté une variante de l'invention comportant des bagues d'étanchéité identiques 6, 7, 8. Ires bagues d'étanchéité sont de préférence fabriquées par coulée par injection,par exemple en matière plastique; de même que les bagues médianes autonomes 21, elles peuvent etre remplacées par une bague en acier 16 en forme de U. Sur la fig. 2, la distance a entre la surface frontale de l'arbre 4 et l'axe vertical médian du roulement à billes 5 est sensiblement raccourcie et,en con séquence1 la chambre prévue dans la zone avant ou à l'intérieur du couvercle d'obturation 18 est relativement diminuée. La capacitd de charge du rouleau porteur est plus élevée avec ce mode de réalisation. Les cages 13t7, qui sont essentiellement exemptes de graisse ou qui sont revêtues d'une couche adhésive et qui sont prévues pour permettre le dépôt des particules étrangères ayant éventuellement pénétré à l'intérieur, sont placées à l'intérieur du labyrinthe. Le système d'étanchéité décrit ci-dessus assure une treks bonne étanchéité du roulement à billes même dans les conditions de marche les plus difficiles. REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité axiale, notamment pour des rouleaux porteurs de bandes transporteuses à graissage permanent, associé à une partie tournante, -par exemple un roulement à billes monté dans un fond en forme de pot avec un couvercle d'obturation et comportant sur les deux côtés du roulement à billes des bagues intérieures montées sur l'axe et des bagues extérieures montées en regard de celles-ci dans le fond en forme de pot, caractérisé en ce que les bagues intérieures (6,7) en forme de U, comportant des épaulements hauts et disposées de part et d'autre du roulement à billes (5) constituent des labyrinthes avec les bagues ex térieures(9,-10) comportant des épaulements hauts (11s15) disposées de part et d'autre du roulement à billes (5) et pénétrant sans frottement dans les bagues intérieures, en ce qu'il est prévu à l'intérieur desdits labyrinthes des chambres ou cages annulaires (13,17) servant à capter les corps étrangers ayant pénétré à l'in- térieur et en ce que l'arbre (4), porte ,vers la surface frontale du rouleau porteur (1), un joint d'étanchéité axiale fixe (8) comportant un épaulement haut, dans lequel pénètre de l'intérieur le couvercle d'obturation (18) pouvant tourner avec le corps de roulement et présentant une collerette (19) orientée sensiblement perpendiculairement à l'arbre (4). 2. Joint d'étanchéité axiale suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux annulaires (22) aboutissant au roulement à billes (5) sont disposés sensiblement au milieu des chambres ou des cages (13,17). 3. Joint d'étanchéité axiale suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les épaulements hauts (11,15) des bagues extérieures (9, 10) sont réalisés sous forme de bagues médianes (21) autonomes et pouvant être montées sur les bagues extérieures et en ce que les bagues intérieures (6,7) ainsi que le Joint d'étanchéité axiale (8) sont de même forme. 4. Joint d'étanchéité axiale suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bagues intérieures (6,7) , les bagues extérieures (9,10) et les bagues médianes (21) montées sur celles-ci sont réalisées par moulage par injection, par exemple en matière plastique. 5. Joint d'étanchéité axiale suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague extérieure (9) placée sur le côté extérieur du'roulement à billes (5) comporte une bague en acier (16) à section droite en forme de U. 6. Joint d'étanchéité axiale suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les cages (13,17) pré - dans les labyrinthes sont diniensionnées en fonction de la durée de service du roulement à billes (5) établie en correspondanne avec celle du rouleau porteur à graissage permanent. 7. Joint d'étanchéité axiale suivant l'une quelconque des revendications I à 6 > caractérisé en ce que la distance a entre le centre du roulement à billes (5) et la surface frontale de l'arbre (4) est relativement raccourcie et qu'ainsi la taille de la chambre existant dans la zone avant ou intérieure du couvercle d'obturation (18) est sensiblement diminuée.