Brevet FR2397575A1 — publié le 19790209

La présente invention est relative un dispositif d'étanchéité disposé entre deux pièces pouvant subir une rotation relative. L'invention concerne tout particulièrement un dispositif d'étanchéité qui peut assurer sa fonction lors d'un mouvement de rotationrelatif entre les deux pièces pr8citées par contact en raison d'une élasticité inhérente & la matibre. Le dispositif comporte de plus des moyens permettant d'augmenter temporairemént les caractéristiques d'étanchéité. Les joints à Ièvrescommunément utilisés pour réaliser l'étanchéité entre deux pièces mécaniques comprennent une lèvre annulaire qui est en contact de frottement avec l'une des pièces et assure ainsi par l'élasticité de la matière qui constitue joint la fonction d'étanchéité recherchée. Dans ces joints il n'est pas prévu d'augmenter 1'étanchéité par un moyen quelconque et les machines et appareils qui sont munis de tels joints d'étanchéité sont en général conçus pour fonctionner 'air libre et sous une pression normale. On contact également des joints gonflables qui sont constitués par des enveloppes annulaires dont le volume interne peut être soumis , l'action d'un fluide sous pression, en général de l'air comprimé, de façon -augmenter le volumesdu joint qui vient-alors en contact avec une pièce mécanique antagoniste en réalisant la fonction d'étanchéité recherchée. Dans ce type de joints, l'étanchéité n'est assurée que lorsque le joint est gonflé ce qui est suffisant pour les applications habituellement prévues La présente invention a pour objet la réalisation d'un dispositif d'étanchéité qui permette d'assurer une étanchéité normale en fonctionnement habituel et d'augmenter temporairement l'étanchéité lorsque la machine ou l'engin qui est équipé du dispositif d'étanchéité de l'invention est soumis à des conditions qui nécessitent une étanchéité accrue. L'invention a notamment pour objet un dispositif d'étan cavité susceptible d'assurer sa fonction et de permettre la rotation relative de deux pièces mécaniques lors d'un fonctionnement normal par exemple à l'air libre sous une pression atmosphérique et de permettre une augmentation de l'étan- chéité lors d'un fonctionnement dans une atmosphère sous pression plus importante ou immergé dans un liquide. Le dispositif d'étanchéité de l'invention peut être disposé entre deux pièces pouvant subir une rotation;relative, Selon l'invention, le dispositif comprend un ensemble d'au moins deux joints en matière élastique, chaque joint étant solidaire d'une pièce et présentant une lèvre annulaire en contact de frottement avec l'autre pièce. Le dispositif comprend en outre des moyens pour introduire à des moments déterminés et temporairement, un fluide sous pression entre les deux pinces précitées, les joints étant disposés de façon que ledit fluide sous pression provoque une pression accrue des lèvres annulaires sur la pièce antagoniste amélio- rant ainsi l'étanchéité. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention l'un au moins des joints présente une cavité annulaire ouverte délimitée par deux lèvres annulaires en contact avec la pièce antagoniste, le fond de ladite cavité présentant un orifice pour l'introduction du fluide sous pression. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée faite en référence au dessin annexé d'un exemple nullement limitatif d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention, appliqué à un tourelleau de char d'assaut. On saint que les chars d'assaut modernes doivent pouvoir traverser des étendues d'eau peu profondes et de ce fait comporter des dispositifs d'étanchéité particulièrement fiables. L'invention peut donc être avantageusement appliquée à ce type d'engin. On voit sur la figure unique que la tourelle l est rendue solidaire d'une plaque annulaire 2 au moyen d'une pièce intermédiaire 3 et de boulons 4, Le tourelleau proprement dit pouvant subir une rotation par rapport à la tourelle comporte une couronne d'orientation 5 qui est entraînée par l'intermédiaire d'une denture 6 et d'un pignon d'attaque non représenté sur la figure. Un palier à billes 7 facilite la rotation de la couronne 5 par rapport à la tourelle 1. La couronne 5 porte par ailleurs un ensemble d'éléments et de mécanismes de commande représenté sous la forme d'un bloc 8 alimenté en courant électrique par des moyens non représentés par l'intermédiaire de la platine annulaire 9 et de la broche 10. L'étanchéité entre la face frontale cylindrique interne 11 de la couronne 5 et la face frontale en regard de la pièce intermédiaire 3 est assurée au moyen d'un joint selon l'invention -12 qui comprend deux lèvres annulaires 13 et 14 délimitant entre elles une cavité annulaire ouverte 15. Le corps du joint 12 est monte dans une cavité appropriée pratiquée dans la pièce 3. Les extrémités des lèvres annulaires 13 et 14 entrent en contact avec la surface frontale cylindrique 11. L'étanchéité entre la surface cylindrique frontale interne 16 de la couronne 5 et la surface antagoniste correspondante de la plaque annulaire 2 est assurée par un joint 17 annulaire muni d'une seule livre annulaire 17a en contact de frottement avec la surface 16 et placée dans une gorge annulaire pratiquée dans la surface frontale externe de la pièce 2. L'étanchéité entre la surface annulaire horizontale inférieure de la couronne 5 et la surface annulaire correspondante de la pièce 2 est assurée par un joint 18 en forme de couronne et comportant une lèvre annulaire 19 en contact avec la surface annulaire horizontale de la pièce 2. Une étanchéité supplémentaire destinée à améliorer l'étanchéité globale du dispositif est réalisée par le joint 20 qui est analogue au joint 18 et comporte une lèvre annulaire 21 en contact avec la surface annulaire horizontale supérieure 22 de la couronne 5. Le joint 20 est disposé dans un évidement pratiqué dans la pièce intermédiaire 3. Un conduit 23 traverse de part en part la pièce intermédiaire 3 et se trouve relié à l'intérieur de la tourelle 1 à une alimentation 24 en air comprimé. Le conduit 23 débouche à l'extérieur de la piece intermédiaire 3 au droit d'un orifice 25 pratiqué dans le fond de la cavité 15 du joint 12 et traversant de part en part ce dernier. La portion cylindrique verticale de la couronne 5 présente un passage 26 débouchant entre les lèves 13 et 14 du joint 12 et d'autre part en communication avec un conduit coudé 27 qui traverse la couronne 5 et aboutit au droit de la paroi frontale interne 16 de la couronne 5 en débouchant à l'extérieur vers la plaque 2. Le dispositif de l'invention fonctionne de la manière suivante Lorsque le char d'assaut se déplace à ltair libre, la couronne 5 du tourelleau peut être entrarnée en rotation par rapport à la tourelle 1, l'étanchéité nécessaire du bloc électrique et du palier à billes 7 étant alors assurée par les joints à lèvres 12, 17, 18 et 20 dont les lèvres annulaires viennent en contact avec les pièces antagonistes. On notera que les lèvres annulaires 17a et 21 ainsi que les lèvres 13 et 14 du joint 12 entrent en contact avec les surfaces en mouvement de la couronne 5 entrainée en rotation par sa denture 6. Au contraire, la lèvre d'étanchéité 19 du joint 18 est elle-même entraînée en rotation par la couronne 5 et entre encontact avec la platine annulaire 2 immobile. Lorsqu'il est nécessaire que le char d'assaut soit immergé pendant une période de temps courte ou pour toute autre raison qui nécessiterait d'améliorer provisoirement l'étanchéité du roulement et des éléments électriques d'alimentation du bloc 8 on immobilise par tout moyen non repré senté la couronne 5 et on alimente en air comprimé le conduit 23. La pression d'air comprimé qui s'établit alors à l'intE- rieur de la cavité annulaire 15 du joint 12 entraîne une certaine déformation vers l'extérieur des lèvres annulaires 13 et 14 tendant à augmenter le volume de la cavité 1-5. La pression des lèvres 13 et ì4 à l'encontre de la surface cylindrique antagoniste 11 s'accroît améliorant ainsi l'étan- chéité conférée par le joint 12.La pression de l'air comprimé s'établit par ailleurs par l'intermédiaire du passage 26 à 1' intérieur du conduit 27 et vient agir sur les livres annulaires 19 et 17a des joints 18 et 17 qui sont disposés de telle sorte que leurs lèves annulaires viennent en contact avec une pression accrue contre la surface des pièces antagonistes. C'est ainsi que la gorge annulaire 19a qui subsiste entre la lèvre annulaire 19 et le corps du joint 18 est analogue à une demi-cavité annulaire soumise à la pression de l'air comprimé. Il en est de même pour le joint 17 qui présente une gorge annulaire 17b entre la lèvre 17a et le corps du joint. En définitive, on voit que l'établissement d'une pression d'air comprimé à l'intérieur du conduit 27 augmente considérablement l'étanchéité conférée par les joints 17, 18 et 12 permettant ainsi une immersion de l'ensemble sous une hauteur d'eau qui peut être par exemple de l'ordre de 2 à 3 m. Grâce à la présente invention il est possible d'obtenir une étanchéité suffisante en fonctionnement normal au moyen de joints à lèvres annulaires et une amélioration sensible de cette étanchéité lors d'un fonctionnement temporaire sous des conditions plus difficiles nécessitant une étanchéité accrue. Les joints de l'invention pourront trie réalisés en une matière élastique habituelle pour la réalisation de joints de ce type par exemple én matière caoutchouteuse. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité entre deux pièces pouvant subir une rotation relative, caractérisé par le fait qu'il comprend un ensemble d'au moins deux joints en matière élastique, chaque joint étant solidaire d'une desdites pièces et présentant une lèvre annulaire en contact de frottement avec l'autre pièce et des moyens pour introduire à des moments déterminés un fluide sous pression entre les deux pièces, les joints précités étant disposés de façon que ledit fluide provoque une pression accrue des lèvres annulaires sur la pièce antagoniste, améliorant ainsi l'étan- chéité. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que l'un au moins des joints présente une cavité annulaire ouverte délimitée par deux lèvres annulaires en contact avec la pièce antagoniste, le fond de ladite cavité présentant un orifice pour l'introduction du fluide sous pression. 3. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites pièces présentent des passages pour le fluide sous pression. 4. Application d'un dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque'des revendications précédentes à l'étanchéité d'une pièce rotative destinée à être temporairement immergée dans l'eau. 5. Application selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le fluide sous pression est de l'air comprimé.