Brevet FR2501322A1 — publié le 19820910

La présente invention concerne un joint annulaire à plusieurs fonctions utilisable dans les dtspositifs à axe lisse et cylindre concen- trique dont les mouvements relatifs sont coulissants, rotatifs ou nuls, tels que par exemple les dispositifs de guidage, d'articulation ou d'assemblage fixe. La présente invention s'applique plus particulièrement aux vérins hydrauliques, pneumatiques et mécaniques. Il est connu que dans les dispositifs à piston et cylindre concentri- ques, à l'une des extrémités du cylindre est adapté le boltier de guidage de la tige du piston qui, si besoin, sert de butée mécanique au piston en fin de course. Ce boitier de guidage est souvent fixé à 1 'aide d'une clavette annulaire constituée de plusieurs éléments. Il peut l'être également par un jonc élastique en une ou plusieurs pièces. Jusqu'à présent pour immobiliser clavette ou jonc on utilisait une bague de maintien comportant à l'extérieur une gorge usinée dans laquelle on montait un anneau en substance élastique (joint torique). Cet anneau avait pour rôle d'assurer l'étanchéité de la bague vis à vis des polluants extérieurs. La bague de maintien était fixée par un jonc d'acier, s'insé- rant dans une rainure à l'intérieur du cylindre. D'autre part.il était d'usage de fixer dans la bague de maintien, un joint racleur qui avait pour fonction de protéger contre les salissures le dispositif d'étanchéité et la tige du piston quand le vérin fonctionne dans des conditions salissan- tes, par exemple sur un appareil minier ou un engin de terrassement. Cet ensemble de fixation et d'étahchéité connu présente un certain nombre d'inconvénients: il y a corrosion du jonc d'acier, ce qui le gonfle et finit par le casser ou le faire sortir de son logement débloquant ainsi l'assemblage. Les produits raclés viennent s'amasser dans la cavité située au-dessus de la bague de maintien, cavité nécessaire pour la mise en place du jonc d'acier. Par ailleurs lorsque la tige du piston est déformée, le raclage se fait mal, voire pas du tout. Il peut mêe arriver que le racleur soit éjecté de son logemaent. L'ensemble est complique du fait des ncmbreu- ses pièces nécessaires; il est donc coûteux, long à mettre en place; le démnntage est souvent pénible à cause de la corrosion. La présente invention concerne un joint annulaire qui, à lui seul, remplit toutes les fonctions de maintien de la clavette ou du jonc annulai- re, d'étanchéité aux polluants et aux salissures extérieurs, de raclage et d'autoblocage, ce qui évite les inconvénients décrits ci-dessus. La présente invention concerne un joint annulaire utilisable dans les dispositifs à axe lisse et cylindre concentriques qui assure l'étanchéité 250 1322 -2 - entre le piston et 1 'extrémité du cylindre, la boite de guidage qui sert de butée mécanique au piston en fin de course et assure le maintien de la clavette ou du jonc annulaire qui servent de butée mécanique au bottier de guidage, joint annulaire caractérisé par le fait qu'il est constitué par une pièce unique en substance élastique de section en forme de L dont une premnière branche est parallèle à la tige du piston et est constituée à- son extrémité d'une partie ayant une forme et des dimensions telles qu'elle s'appuie d'une part sur la butée mécanique et d'autre part sur la clavette ou jonc annulaire, dont une seconde branche est sensiblement perpendicu- laire à la première et a une longueur suffisante pour s'appliquer sur la tranche du cylindre, un dispositif formnt raclette étant situé à l'exté- rieur de l'angle formé par les deux branches du L et une languette pourvue d'un relief encastrable dans une rainure alésée à 1 'intérieur du cylindre étant située dans 1 'angle formé par les deux branches du L de façon à laisser entre ces deux branches des vides. La description donnée ci-dessous à titre non limitatif permettra de mieux coErendre l'invention. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du montage d'un vérin hydraulique comportant un joint selon l'invention. La figure 2 montre plus en détail la forme du joint. Le vérin représenté sur la figure 1 conporte un cylindre (1) et un piston (2) concentrique. Il coeporte deux bagues de guidage (3) et une butée mécanique haute du piston (4). L'étanchéité entre la butée mécanique et la tige du vérin est obtenue à l'aide d'un joint d'étanchéité (10) et l'étanchéité entre la butée mécanique (4) et le cylindre par un joint torique (5). Selon le node de réalisation illustré sur les figures 1 et 2 la butée mécanique (4) est maintenue en place par une clavette annulaire en plusieurs éléments (6), introduite dans une gorge de 1 'alésage du cylindre (1). Selon un autre mode de réalisation la clavette de section rectangu- laire est remplacée par un jonc d'acier en ureou plusieurs parties. La fermeture étanche du cylindre (1) côté tige du piston est obtenue à l'aide du joint annulaire (7) selon l'invention. Ce joint (7) a la forme d'un L dont une branche (71) est parallèle à la tige du vérin et dont l'autre branche (72) est sensiblaement perpendi- culaire. L'extrémité de la branche (71) s'appuie d'une part sur la butée mécanique (4) et d'autre part sur la clavette (6). Elle assure ainsi le maintien dans sa gorge de la clavette (6). La branche (72) a une forme et une longueur telles qu'elle s'appuie sur la tranche (11) du cylindre (1) ou selon un autre mode de réalisation elle le coiffe, assurant ainsi 3 2501322 1 'étanchéité aux polluants extérieurs. A 1 'extérieur de 1 'angle du L le joint (7) conxorte une lèvre racleuse (74) qui s'appuie sur la tige du vérin (2). Cette lèvre essuie la tige du vérin (2) et. empche ainsi la pollution interne du vérin. Les produits raclés passent sur la surface extérieure plane de la branche (72) du joint (7) ou ils ne peuvent pas s'accumuler. A l'intérieur de làngle formé par les branches (71) et (72) du joint (7) se trouve une languette (73) munie d'un relief (75) encastrable dans une gorge (12) de 1 'alésage du cylindre (1). Le joint est constitué de substance élastique telle que caoutchouc, polyéthylène, polyamide, polyuréthane... Il est possible d'utiliser des matériaux de dureté ou de qualité différentes pour certaines parties du joint, en fonction des exigences d'utilisation. Notamment la lèvre racleuse (74) ou le relief (75) peuvent être faits d'une matière de dureté différente par rapport au reste du joint (7). CCmme le montre la description donnée ci-dessus le joint (7) selon l'invention permet de racler la tige (2) du vérin, de maintenir la clavette (6) et assure 1 'étanchéité aux polluants extérieurs. De plus son montage et son démontage sont faciles à la main sans outillage pour le montage, avec un simple tournevis pour le démontage car les vides assurent la souplesse nécessaire. Le joint est en outre indifférent à la déformation élastique de la tige. - 4 - R E V E N D I C A T I 0 N S Joint annulaire (7) utilisable dans les dispositifs à axe lisse et cylindre concentrique qui assure l'étanchéité entre le piston (2) et l'extrémité du cylindre (1), la boîte de guidage qui sert de butée mécanique en fin de course et assure le maintien de la clavette ou du jonc annulaire (10) qui servent de butée mécanique (4) au boîtier de guidage, joint annulaire caractérisé par le fait qu'il est constitué par une pièce unique en substance élastique de section en forme de L dont une première branche (71) est parallèle à la tige du piston et est constitué à son extrémité d'une partie ayant une forme et des dimensions telles qu'elle s'appuie d'une part sur la butée mécanique (4)-et d'autre part sur la clavette ou jonc annulaire (10), dont une seconde branche (72) est sensiblement perpendiculaire à la première et a une longueur suffisante pour s'appliquer sur la tranche (11) du cylindre (1), un dispositif (74) formant raclette étant si- tué à l'extérieur de l'angle formé par les deux branches du L et une languette (73) pourvue d'un relief (75) encastrable dans une rainure alésée à l'intérieur du cylindre étant si- tuée dans l'angle formé par les deux branches du L de façon à laisser entre ces deux branches des vides (8) et (9).