Brevet FR2350526A1 — publié le 19771202

L'invention concerne un joint d'étanchéité en forme d'anneau qui est fait d'un élastomère, chargé par un ressort et destiné. être utilisé en particulier dans la région d'un d'interstice à étancher de deux pieces mobiles l'une par rapport à l'autre d'une machine ou d'un appareil. De tels joints, notamment sous forme dé joints à- mièvres, sont connus depuis longtemps. Ils comprennent généràlement une partie de montage relativement raide et une lèvre d'tanchéité annulaire qui est élastique dans le sens radial et qui est vulcanisée sur la partie de montage par l'intermédiaire d'une partie semblable à un diaphragme. Pour que la lèvre d'étanchéité soit pressée avec une force suffisante contre la surface antagoniste, elle est généralement chargée par un ou plusieurs éléments élastiques secondaires. Les éléments les plus utilisés à cet effet sont des ressorts boudin. L'emploi de ces ressorts ne présente aucun problème et est parfaitement satisfaisant du point de vue technique tant que le diamètre est relativement grand. Il n'en va plus de même lorsqu'il s'agit de joints pour arbres d'un diamètre relativement petit) inférieur à 10 ima par exemple, car il se pose alors des difficultés lorsque les exigences quant à la précision des cotes, de la rondeur et de la force d'application de la lèvre d'étanchéité sont sévères De telles exigences sont particulièrement sévères siil s'agit de joints pour tiges de soupape de moteurs à combustion interne Une difficulté particulière posée par les Joints de ce type provient du fait que ces joints ont une fonction de dosage en ce sens qu'ils doivent laisser passer juste la quantité d'huile nécessaire à la lubrification suffisante du guide de la soupape.Une quantité d'huile trop -faible risque de provoquer le grippage de la soupape et le passage d'une trop grande quantité d'huile se traduit par une nette augmentation de la consommatiOn d'huile du moteur et par une plus forte teneur en éléments polluants dans le gaz d'échappement. I1 est connu de réaliser des joints pour tiges de soupape sous une forme ressemblant à celle d'une cloehe. Ils sont enfilés sur les douilles servant de guides pour les tiges de soupape et faisant saillie de la culasse et ils sont ancrés sur ces-douilles par des anneaux d'arrêt, leur région resserrée est réalisée à la façon d'un joint à lEvre connu et--un ressort à boudin est dispose de façon en soi connue dans une rainure extérieure. La pratique démontre que ce mode d'étanchéification n'apporte qu'une solution très incomplète du problème qui consiste å assurer un dosage parfait d'huile de lubrification.La cause principale de ce résultat insatisfaisant réside probablement dans la très grande difficulté, lorsqu'il s'agit de joints aussi petits, de doser de façon exacte la force d'application de la lèvre d'étanchéité par l'ajustement de la précontrainte propre du joint sans ressort et de la compression produite par l'extension du ressort à boudin. L'objet de l'invention est un joint d'étanchéité pour arbres de petit diamètre, qui supprime les difficultés mentionnées ci-dessus, dont la précision des cotes est remarquable et dont la force d'application est la meme d'un joint à l'autre. Un joint selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il contint, dans la région de ses- surfaces d'étanchéité ou de ses lèvres d'étanchéité, un ou plusieurs éléments élastiques en métal ou en matière synthétique qui sont entourés de tous côtés par l'élastomère. Selon un mode de réalisation particulier, les éléments élastiques sont des anneaux à ressort semblables aux anneaux selon la norme DIN 7993, qui peuvent avoir un profil rond, rectangulaire ou polygonal. Selon un autre mode de réalisation, un joint d'étanchéité en anneau selon l'invention possède plusieurs surfaces ou lèvres d'étanchéité situées axialement l'une derrière l'autre et pouvant se trouver radialement dans le même plan ou dans des plans différents.Selon un autre mode de réalisation particulier, le joint d'étanchéité, conçu pour être utilisé comme joint de tige de soupape pour moteur à combustion interne, possède une forme tronçonique et porte une surface d'étanchéité- statique sur sa partie large et une lèvre d'étanchéité dynamique sur sa partie étroite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une coupe axiale d'un j-oint d'étanchéité selon l'invention qui est conçu pour et monté sur la tige d'une soupape de moteur à combustion interne. Un joint selon l'invention, tel celui désigné par 1 sur le dessin annexé, est fabriqué selon des procédés en soi connus, de préférence par moulage par injection d'un élastomère. Avant l'injection, on garnit le moule, dans la région de chaque surface ou lèvre-d'étan- -chéité que doit présenter le joint, d'un élément élastique; le moule utilisé pour la -réalisation du joint 1 est ainsi garni de deux anneaux à ressort 2.1 et 2.2. Il est possible d'utiliser plusieurs éléments élastiques pour chaque surface ou lèvre d'étanchéité et il est possible aussi de disposer les éléinents élastiques avec précontrainte dans le moule.Il est cependant très important, pour qu'un joint selon l'invention remplisse convenablement son rle, que les éléments élastiques ne soient pas liés complètement à l'élastomère qui les entoure mais qu'ils possèdent au contraire une certaine mobilité par rapport à lui. L'utilisation de ressorts à boudin ou en spirale dans des joints selon l'invention nta pas apporté de bons- résultats, apparemment parce que de tels ressorts s > nt fixéstrop rigidement dans la masse du joint. fl est généralement utile de séparer radialement et axialement les surfaces d'étanchéité d'un joint pour tige de soupape. On obtient de cette manière des effetsd'étancbéification indépendants dans la région de la lèvre d'étanchéité dynamique 1.1 et dans la région de la surface d'étanchéité statique 1.2 et le montage est en même temps simplifié puisque le joint peut etre erboité en ineme temps sur la douille 3 servant de guide pour la tige de soupape et sur la tige de- soupape 4 elle-meme. Les principaux avantages d'un joint selon l'inven tion sont les suivants : la force avec laquelle la lèvre d'étanchéité est pressée contre la surface antagoniste est la même d'un joint à l'autre et reste constante, la fabrication du joint est relativement simple et la précisionde ses cotes est élevée et constante. REVENDICATION Joint d'étanchéité en forme d'anneau qui est fait d'un élastombre, chargé par un ressort et destiné à être utilisé en particulier dans la région d'un interstice à étancher de deux pièces mobiles l'une par rapport à l'autre d'une machine ou d'un appareil, le diamètre intéeurdu jcdnt étant en particulier inférieur à 10 mm, caractérisé en ce qu'il contint, dans la région de ses surfaces d'étanchéité ou de ses livres d'étanchéité, un ou plusieurs éléments élastiques en métal ou matière synthétique qui sont entourés de tous côtés par l'élastomère mais qui conservent une certaine mobilité par rapport à l'élastomère.