Brevet FR2369958A1 — publié le 19780602

La présente invention concerne d'une façon générale des joints pour des ensembles d'accouplement et plus particulièrement des perfectionnements aux joints destinés à de tels en semblas qui peuvent être utilisés pour permettre un mouvement pivotant limité des axes d'articulation des patins d'un bande de roulement ou chenille sans fin, du type couramment utilisé sur des tracteurs chenillés ou véhicules analogues. I1 a été proposé jusqu'à présent divers mécanismes d'accouplement pour les patins des bandes de roulement sans fin du type qui est utilisé sur des véhicules tels que des tracteurs chenillés et véhicules analogues, qui sont généralement capables de se mouvoir sur un terrain très accidenté. Les bandes de roulement ou chenilles de ce type, qui se composent de patins reliés par des axes d'articulation , ont le pouvoir d'assurer un mouvement limité aux articulations qui permet aux patins de s'articuler l'un sur l'autre pour passer autour des crabotins et des roues ou galets de support et pour permettre également un déplacement latéral d'une faible distance l'un par rapport à autre le long de l'axe d'articulation,de manière à absorber une certaine poussée latérale résultant d'un passage sur une surface irrégulière.Il est également nécessaire de prévoir un dispositif d'étanchéité entre les extrémités des axes d'articulation et des coussinets ou manchons dans lesquelsZles axes s'articulent de façon à empêcher la boue, le sable ou autres matières abrasives d'entrer dans une région dans laquelle se produit un mouvement relatif de ces éléments de façon à les protéger contre une usure excessive. Dans les divers dispositifs qui ont été mis en oeuvre, des éléments élastiques détanchéité, comme ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 3.241.843, nO 3.524.654 et nO 3.437.385 ont été utilisés et, dans la plupart de ces dispositifs, on a eu recours à la compression de la partie élastique du joint ou à son déplacement sous l'effet de forces compressives pour permettre un mouvement relatif entre les axes d'articulation et les coussinets, tout en empêchant l'entrée de toute matière abrasive ou autre matière gênante dans la région isolée.Ces dispositifs ont l'inconvénient de limiter l'ajustement de la face du joint dans les cavités de diverses dimensions qui résultent des tolérances de fabrication et de montage. Egalement, ces dispositifs Antérieurs sont. nombreux à ne pas comporter de palier de butée et la poussée latérale est absorbée entre les extrémités à recouvrement des barres latérales des patins, le contact du palier de butée se produisant à l'extérieur des régions isolées, ce qui se traduit par une usure gênante dans les régions de contact. En conséquence, la présente invention a pour objet des joints perfectionnés d'axes et de coussinets de chenilles qui sont simples et peu coûteux et qui comportent un palier de butée entre le coussinet et l'axe d'articulation et dans la région isolée du mécanisme. L'invention se propose d'utiliser un élément d'étanchéité élastique de façon à permettre un ajustement lors du montage initial de manière à compenser les tolérances de fabrication, tout en assurant le maintien d'un contact étanche entre le dispositif d'étanchéité et le coussinet lorsqu'il se produit un mouvement axial entre le coussinet et l'axe d'articulation. La présente invention a encore pour objet un dispositif perfectionné d'étanchéité d'un axe d'articulation et d'un coussinet à utiliser dans des bandes de roulement sans fin ou chenilles ou dispositifs analogues dans lesquels le dispositif d'étanchéité comporte un élément d'étanchéité elastique intercalé entre des éléments d'étanchéité sensiblement non élastiques de façon à s'opposer à un mouvement axial entre l'axe et le coussinet associés, tout en maintenant un contact constant d'étanchéité et de support d'une charge axiale entre la surface du coussinet et un élément d'étanchéité et en empêchant ainsi les matières étrangères d'entrer dans la zone isolée. Selon ses caractéristiques essentielles, l'invention concerne un dispositif d'étanchéité pour les articulations à axe et coussinet des patins de chenille, qui comporte un élément d'étanchéité élastique intercalé entre des éléments annulaires d'étanchéité interne et externe, sensiblement inélastiques et disposé par rapport aux éléments annulaires de façon à maintenir un contact de support d'une charge axiale établis sant un joint entre les éléments mobiles de ladite articula tion L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement lumitatifs-et sur lesquels - 1 figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'une chenille sans fin d'un véhicule chenillé, dans laquelle sont utilises des articulations à axe et coussinet comportant des dispositifs d'étanchéité selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe transversale d' un patin montrant une articulation à axe et coussinet avec une forme de réalisation du dispositif d'étanchéité selon la présente invention - la figure 3 est une coupe à grande échelle suivant la ligne 3-3 de la figure 2 - la figure 4 est une coupe partielle montrant une partie de la figure 3 à encore plus grande échelle, l'axe d'articulation du coussinet se trouvant dans une position axiale relative différente ; - la figure 5 est une coupe partielle analogue à la figure 4 montrant l'axe et le coussinet dans une position axiale relative encore différente ;; - la figure 6 est une coupe partielle analogue à la figure 4 d'une variante du dispositif d'étanchéité ; et - la figure 7 est une coupe partielle analogue à la figure 5 montrant l'axe et le coussinet dans une position axiale relative différente. On va examiner tout d'abord la figure 1 qui représente une chenille sans fin 10 comportant une articulation de patins à axe et coussinet équipée d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention. La chenille 10, qui est d'un type utilisé sur des tracteurs chenilles et véhicules analogues, est représentée commé tant supportée par un galet 21, ce dernier étant placé en un point situé entre les crabotins et les roues folles (non représentés) autour desquels la chenille passe lorsqu'elle est entrainée par le crabotin. La chenille 10 se compose de plusieurs patins 14 reliés entre eux qui supportent sur leur face externe des semelles 16 en forme de plaque venant au contact du sol, ces dernières pouvant faire partie intégrante des patins. Cumme 9n' le voit sur la figure 2, les patins 14 comportent chacun deux barres latérales complémentaires 18 et 20 espacées latéralement qui sont de même construction mais tournées en tens contraire. Les barres latérales 18 et 20 présentent à l'une desleurs extrémités des alesages 22 et 24 alignés transversalement dans lesquels les extrémités opposées d'un coussinet 26 sont ajustées à la presse.A leurs extrémités opposées, les barres latérales 18 et 20 presentent chacune un bossage 28, 30 décalé latéralement vers l'extérieur (figures 2 et 3 > . La face interne de la partie extrême de chaque barre latérale est affouillée à proximité des bossages 28 et 30 pour permettre la superposition de la partie extrême supportant le coussinet de la barre latérale associée du patin adjacent 14.Des alésages 32 et 34 alignés transversalement traversent les bossages 28 et 30 et les extrémités opposées de 11 axe d'articulation 36 y sont ajustées à la presse, les alésages étant contre-alesés sur les faces internes en 38 et 40 pour former les cavités 42 et 44 destinées à des joints. tes cavites 42 et 44, qui sont de même profondeur ou de même dimension axiale sont prQoortionnées de façon à loger des dispositifs d'étanchéité 50 qui sont de meme construction et disposés de la même façon dans les cavités 42 et 4d afin de permettre un mouvement axial limité du coussinet 26 sur l'axe 36. Le dispositif d'étanchéité 50 est reprdsenté sur les figures 3 à 5 dans deux positions extrêmes (figures 4 et 5) et dans une position intermédiaire (figure 3) qu'il peut occuper dans la cavité d'étanchéité 42 dans les conditions de fonction nement te dispositif 50 comporte un élement annulaire interne 52 et un élément annulaire externe 54 ainsi qu'un élément élastique intermédiaire 56. t'élément annulaire interne 52, qui joue le rôle d'une entretoise ou bague de butée et qui peut avoir la forme d'une bague d'acier ayant une section rectangulaire, est ajusté à la presse sur l'axe 36 en contact face à-face avec la paroi du fond du contre-alEsage 38.L'élément annulaire externe 54 présente un diamètre interne qui est plus grand que le diamètre externe de l'élément annulaire interne 52 et est maintenu à distance- de ce dernier par l'élément élastique 56. I1 peut être réalisé en une matière plastique relativement dure,; par exemple "Dalrin", "Nylon" ou autre matière, tandis que l'élément élastique 56 peut être en néoprène ou en caoutchouc synthétique du type "Buna N". L'élément élastique 56 a la forme d'une bague ayant une configuration analogue à un parallélogramme en coupe transversale et présentant des faces interne et externe 58 et 60 qui sont collees aux faces externe et interne respectivement des éléments annulaires interne et externe 54 et 52. Les deux faces libres 62 et 64 de l'élément annulaire élastique 56 sont parallèles et inclinées par rapport aux faces adjacentes 58 et 60, lorsque ledit élément est en position normale détendue (non représentée).Sur la figure 4, l'élément annulaire élastique est soumis à une légère contrainte pour maintenir le bord 66 au contact de la face extrême 68 du coussinet lorsque la cavité d'étanchéité à l'extrémité du coussinet présente un volume maximal, tandis que ladite cavité d'étanchéité à llextremité opposée du coussinet présente un volume minimal et la face extrême 68 bute contre la face marginale 70 de la bague d'écartement ou entretoise 52, alors que l'élément annulaire élastique 56 est soumis à une contrainte maximale et absorbe la charge axiale. Le dispositif d'étanchéité sert non seulement à absorber des-charges axiales ou forces de poussée, tout en maintenant un contact étanche, mais il réduit également la tendance Qu' ont la boue et la saleté sous pression à repousser le joint à I1 écart de sa surface complémentaire et à rompre le contact. Une montée de pression due à l'accumulation de boue et autres débris a pour effet d'augmenter llefficacite du joint.En outre, le contact étanche n'est pas affecté par l'usure du coussinet ou de l'axe comme ce fut le cas avec les joints du type à contact radial. Les figures 6 et 7 représentent une variante du dispositif d'étanchéité, dans lequel un élément d'étanchéité élastique 80 est emprisonné entre les faces ou surfaces en regard 82 et 84 de l'entretoise annulaire 86 montée sur l'axe et de la bague externe 88 qui est en contact avec le coussinet. L'élé ment d'etancheite élastique a la forme d'une bague torique, c'est-à-dire de section circulaire, logé dans des gorges annulaires 90 et 92 se faisant face qui sont ménagées dans les éléments annulaires interne et externe 86 et 88 respectivement.Bien que llelément annulaire élastique 80 ne soit relié ni à l'élément interne ni à l'élément externe d'étanchéité, il est retenu dass les gorges et se déforme sous l'effet d'une poussée axiale à cause de l'inclinaison des parois 90 et 92 qui se trouvent sur les côtés opposés des gorges ou qui sont décalées par rapport à la ligne centrale de l'axe 94 et du coussinet 96. La figure 6 représente l'élément d'étanchéité 80 en position normale sensiblement détendue, dans laquelle la cavité d'étanchéité a un volume maximal, tandis que sur lafigure 7, le joint d'étanchéité 80 est déformé vers l'extérieur et oppose une résistance maximale à une contrainte axiale. Les éléments 80, 86 et 88 sont en un matériau identique à celui constituant les élements 56, 52 et 54 des figures 2 à 5. Le coussinet 96 et l'élément d'étanchéité 86 sont ajustés à la presse ou fixés d'une autre façon aux barres latérales 18 et 20 du patin de la même manière -que l'axe 36 et le coussinet 26. L'élément d'étanchéité 80 a pour fonction d'opposer une resistance à une force axiale de la même manière que l'élément d'étanchéité 56. il va de soi que le dispositif decrit peut subir diverses modifications sans-sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'étancheite destiné à être utilise comme joint d'un- axe et d'un coussinet d'une chenille sans fin ou élément analogue, dans lequel des barres latéralement espacees de patins de chenille sont articulées par un axe fixé entre des barres espacées d'un patin et un coussinet fixé entre lesdites barres du patin adjacent, le coussinet étant disposé pour effectuer un mouvement coulissant axial limité sur l'axe, ses faces extrêmes faisant face aux surfaces tournées vers l'intérieur des barrea supportant l'axe du patin ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément annulaire interne en un matériau relativement dur qui est destiné à être fixé à l'axe a proximité d'une face extrême du coussinet, un élément annulaire externe en un matériau relativement dur présentant un diamètre interne supérieur au diamètre externe de l'élément annulaire interne et un élément annulaire élastique intercalé entre les faces externe et interne tournées l'une vers l'autre desdits éléments annulaires interne et externe, ledit élément annulaire externe présentant une face extrême destinée à être placée au contact d'une face extrême du coussinet lorsque le dispositif d'étanchéité est fixé en position de fonctionnement sur l'axe, et ledit élément annulaire élastique étant réalisé en un matériau d'une élasticité suffisante et étant confiné entre lesdits éléments annulaires de façon qu'ils poussent la face extrême de l'élé- ment annulaire externe contre la face extrême en regard du coussinet et s'opposent a un mouvement axial des éléments annulaires l'un par rapport à l'autre de manière à absorber, au moins en partie, les forces dues à la poussée de l'extrémité du coussinet tout en assurant une étanchéité efficace des parties en contact du coussinet et de l'axe. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément annulaire élastique presente des faces opposées qui sont en contact relativement fixe avec les faces en regard des éléments annulaires interne et externe. 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication l, caractérisé en ce que ledit élément annulaire élastique présente des faces opposees qui sont collées aux faces en re gard des éléments annulaires interne et externe. 4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3. caractérisé en ce que l élément annulaire a une section en forme de parallélogramme présentant des faces généralement parallèles qui sont collees aux faces en regard des éléments annulaires interne et externe. 5. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire élastique présente des faces libres opposées qui sont généralement parallèles et qui se trouvent dans des plans inclinés par rapport à 1'axe de l'élément lorsque celui-ci est à l'état détendu. 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément annulaire élastique présente des faces qui ont une superficie de contact variable avec les faces en regard des éléments annulaires interne et externe lorsque le dispositif d:étanchéité est soumis à des forces dues à une poussée axiale. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1p caractérise en ce que les faces externe et interne en regard des éléments annulaires interne- et externe présentent des gorges annulaires et en ce que l'élément annulaire élastique a une section de forme généralement arrondie et est emprisonne dans lesdites gorges. 8. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces externe et interne en regard des éléments annulaires interne et externe présentent des gorges annulaires relativement plus profondes, des parois espacées axialement situées sur les côtes opposés des gorges étant inclines dans les directions opposées par rapport à l'axe du dispositif. 9. Dispositif d'étanchéité annulaire pour une articulation du type à axe et coussinet caractérisé en ce qu'il comporte un élément annulaire interne destiné à être fixe en position fixe sur l'axe à proximité de l'extrémité du coussinet, un élément annulaire externe ayant un diamitre interne supérieur au diamètre externe dudit élement annulaire interne, un bord extrême faisant face axialement et étant destiné à être en contact avec la face extrême du coussinet, et un élément d'étanchéité élastique emprisonné entre les éléments annulaires qui est realisé de façon a s'opposer à un mouvement axial de l'élément annulaire externe lorsqu' une force dirigée axialement est appliquée audit bord par un mouvement axial du coussinet. 10. Dispositif d'etancheite annulaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité élastique présente des faces interne et externe collées aux faces externe et interne des éléments annulaires interne et externe. 11. Dispositif d'étanchéité annulaire selon la revendication 9, caractérisé en ce que les éléments annulaires interne et externe présentent des faces annulaires tournées l'une vers l'autre comportant des gorges annulaires se faisant face et en ce que l'élément d'etancheite élastique présente des faces interne et externe curvilignes qui se logent dans lesdites gorges annulaires