Brevet FR2531507A1 — publié le 19840210

La présente invention concerne les roulements combinés et se rapporte plus particulièrement à un dispositif d'étanchéité pour de tels roulements combinés. On utilise souvent comme paliers de vis à billes pour machines-outils des roulements combinés constitués-par un roulement radial à aiguillés associé à deux butées axiales à rouleaux, les faces latérales de la bague exterieure du roulement à aiguilles constituant chacune une piste de roulement pour une sérïe"de rouleaux de la butee axiale correspondante. L'autre piste de chaque butée axiale est constituée par une bague latérale dont une face latérale forme cette autre piste de roulementpour les rouleaux. Ces roulements comportent généralement un dispositif d'étanchéité composé d'un moyen d'étanchéité tournant réalisé par exemple par un joint à lèvre interposé entre la bague latérale de l'une des butées axiales et un support annulaire de joint fixé à la bague extérieure du roulement radial, et d'un moyen d'étanchéité statique fourni par un joint torique destiné à etre monté sur la surface externe de la bague extérieure du roulement à aiguilles radial. Un tel agencement, bien qu'il assure une étanchéité satisfaisante, est relativement complexe en raison du nombre de pièces qu'il comporte. En outre, son montage est relativement long dans la mesure où il nécessite l'assem- blage entre elles des diverses pièces du dispositif d'étan chéité L'invention vise à remédier aux inaonvénients précites des dispositifs d'étanckélté classiques en créant un dispositif d'étanchéité pour roulements combinés qui allie les qualités d'étanchéité requises à une simplicité de fabrication et de montage accrue par rapport aux disposés tifs antérieurs. Elle a donc pour objet, un dispositif d'étanchéité, notamment pour roulement combine constitué d'un roulement radial dont la bague extérieure présente au moins une surface latérale formant pinte de roulement pour des éléments de roulement d'une butée axiale associée audit roulement radial, l'autre piste de roulement de la butée axiale étant constituée par la surface latérale d'une bague disposée en regard de la surface latérale formant piste de la bague extérieure du roulement radial, le dispositif d'étanchéité étant caractérisé en ce qu'il est constitué par une garniture annulaire entourant ladite bague latérale de la butée axiale et fixée à ladite bague extérieure du roulement radial, ladite garniture étant réalisée en une matière plastique, un joint à lèvre des tiné à assurer l'étanchéitè par rapport à la bague ae la mutée axiale étant venu de matière avec ladite garniture. Suivant une caractéristique particulière de l'invention, la garniture présente un rebord déformable au contact avec la bague extérieure du roulement radial lors du serrage de la garniture sur ladite bague extérieure, la déformation de ce rebord défomable constituant un joint d'étanchité à la périphérie externe du roulenent combine. D'autres caractéristiques de linvention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en réfé- rence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels: la Fig. 1 est une vue partielle en coupe, en éléva- tion, d'un roulement combiné classique; la Fig. 2 est une vue partielle en coupe d'un premier mode de réalisation d'un roulement combiné pourvu d'un dispositif d'étanchéité suivant lnvention,avant le serrage du dispositif d'étanchéité; la Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 2 montrant le dispositif d'étanchéité serré sur le roulement combiné;; la Fig. 4 est une vue partielle en élévation et en coupe d'un autre mode de realisation du dispositif d'étan chéité suivant lSinvention, la Fig. 5 est une vue analogue à celle de -la Fig. 4 montrant un troisième mode de réalisation du dispositif d'étanchéité suivant l'invention; la Fig. 6 est une vue partielle en élévation et en coupe d'un dispositif d'étanchéité suivant l'invention pour roulements combinés, avant serrage du dispositif d'étanchéité,les moyens d'étanchéité statique étant différents des moyens d'étanchéité statique des modes de réalisation précédents; la Fig. 7 est une vue analogue à celle de la Fig 6 montrant le dispositif d'étanchéité serré sur le roulement combiné;; la Fig. 8 montre un autre type de dispositif d'étanchéité pour roulement combiné pourvu de-moyens de renforcement, représenté avant serrage sur ledit roulement; la Fig e 9 est une vue analogue à celle de la Fig. 8, montrant le dispositif d'étanchéité serré sur son roulement; et la Fig. 10 est une vue en elévation et en coupe d"un dernier mode de réalisation du dispositif d'étanchéité suivant l'invention représenté en position serrée sur son roulement. Le roulement combiné représenté à la Fig. 1 comporte principalement un roulement radial à aiguilles désigné par la référence générale 1 et constitué par un manchon inté- rieur 2 dont la surface externe constitue une pistede roulement pour des aiguilles 3 portées par une cage 4. Le roulement radial comporte en outre une bague extérieure 5 dont les surfaces latérales6 et 7 constituent des pistes de roulement pour des éléments de roulement 8 et 9 de deux butées axiales 10 et il disposées de partent d'autre du roulement radial 1. Les éléments de roulement 8 et 9,qui dans le présent exemple sont constitués par des rouleaux, sont portés par des cages respectives 12,13, des bagues latérales 14, 15 complétant chacune unebutée axiale du roulement combiné. Le roulement combiné ainsi constitué comporte en outre un dispositif d'étanchéité comprenant une garniture 16 constituée par une pièce annulaire entourant la bague latérale 14 de la butée axiale 10 et fixée à la bague extérieure 5 du roulement radial 1 au moyen de vis 17.Dans l'intervalle ménagé entre la bague latérale 14 et la garniture 16, est disposé un joint à lèvre 18 tandis que dans la surface externe de la garniture 16 est ménagée une gorge 19 dans laquelle est logé un joint torique 20. Le dispositif d'étanchéité suivant l'invention permet de simplifier considérablement la cons-truction représentée à la Fig. 1. A cet effet, il comporte une garniture 25 réali- sée en élastomere ou en matière plastique, qui comporte une lèvre d' étanchéité 26 venue de matière. La garniture présente par ailleurs une collerette périphérique 27 dans laquelle sont ménagés des orifices 28 pour le passage de vis de fixation 29. Dans sa zone de contact périphérique avec une pièce 30 sur laquelle elle doit être assemblée, la garniture 25 comporte un rebord 31 destine a être engagé sur un décrochement 32 de la pièce 30.Le rebord 31 assure en coopération avec le décrochement 32, le centrage de l'ensemble du système d'étanchéité. Le rebord 31 présente un petit bourrelet périphérique 33. Il est en outre d'une longueur telle qu'avant serrage de la garniture contre la face de la pièce 30, il y ait un léger jeu e entre les deux pièces 25 et 30, le contact n'ayant lieu que dans la zone du rebord 31. Ainsi que-le montre la Fig.3, après serrage de la garniture 25 contre la pièce 30 au moyen des vis 29 jusqu'à ce que le contact soit entièrement réalisé entre les pièces 25 et 30, il y- a par réaction contre la surface du décrochement 32 un gonflement du bourrelet 33 de sorte que si le roulement combinées-t monté dans un alésa- ge(non représenté), on obtient un serrage dans cet alésa- ge. Le dispositif d'étanchéité représenté à la Fig. 4 est également constitué par une garniture 35 en élastomère ou en matière plastique pourvu dans sa région périphérique de contact avec la pièce 36 sur laquelle elle est destinées être montée, d'un rebord 37 pourvu d'un bourrelet 38 destiné à se gonfier lors du serragede la garniture 35 contre la pièce 36. Par ailleurs, la garniture 35 comporte une lèvre détanchéité 39 venue de matière destinée à assurer l'étanchéité entrela garniture 35 et la bague extérieure 40 de la butée axiale associée. Ce dispositif d'étanchéité diffère de celui des Fig. 2 et 3 en ce qu'il comporte une couronne de renforcement 41 percée d'une série de trous 42 disposés en regard des trous correspondants 43 ménagés dans la garniture 35 pour le passage des vis de fixation 44 dont les têtes prennent appui sur la couronne de renforcement 42. Cette couronne constitue un insert disposé dans la masse de la garniture 35 lors de sa réalisation, par exemple par moulage. Selon la variante représentée à la Figo 5, la garniture 45 diffère de celle représente à la Fig. 4 en ce qu' au lieu d'une couronne de renforcement, elle présente une série de rondelles de renforcement 46 situées au droit de chaque passage 47 ménagé pour les vis de fixation 48 de la garniture. Selon le mode de réalisation des Fig. 6 et 7, la garniture 50 est réalisée come,e dans les cas précédents en caoutchouc ou en matière plastique.Elle comporte une lèvre d'étanchéité intérieure 51 destinée à assurer l'étdnchéité vis-à-vis de la bague latérale 52 d'une butée axiale correspondante.La levre d'étanchéité 51 est venue de matière avec l'extrémité du corps de la garniture qui présente en outre une collerette 53-dans laquelle sont ménagés les passages 54 pour les vis 55 de fixation de la garniture 50 sur la bague extérieure du roulEment radial qui fait partie du roulement combiné. La col- lerette 53- présente un rebord de centrage 56 destiné à être engagé sur un décrochement 57 prévu dans la bague extérieure du roulement radial. Dans sa face opposée au rebord de centrage 56, la collerette 53 présente une gorge périphérique 58 à parois parallèles à l'axe de la garniture. Dans cette gorge est destinée à etre engagée une couronne métallique 59 de forme tronconique. Sur la Fig. 6 la couronne 59 est représentée en dehors de la gorge 58, avant le serrage. des vis de fixation 55. Sur la Fig. 7, on voit que les vis de fixation 55 ont été serrées et ont provoqué la pénétration de la couronne 59 dans la gorge 58 de la garniture 50. Lors de cette pénétration, le bord incliné de la couronne tronconique 59 a provoqué l'écartement de la paroi externe 60 de la gorge 58 de sorte qu'un bourrelet d'étanchéité s est ainsi constitué. On conçoit donc que lorsque l7en- semble est engagé dans un alésage, le bourrelet 60 assure l'étanchéité statique du roulement combiné. Le dispositif représenté au Fig. 8 et 9 diffère essentiellement de celui des Fig. 6 et 7 en ce que le rebord de centrage 62 venu de matière avec la collerette 63 de la garniture 64 coopère avec un décrochement tronconique 65 ménagé sur la pièce 66 à laquelle la garniture 64 doit être fixée. Par ailleurs, dans la collerette 63 sont ménagés des passages 67 pour des vis de fixation 68 tandis qu'un capot de protection 69 dont la forme épouse la forme extérieure de la garniture 64 est immobilisé contre ladite garniture à l'aide des têtes de vis 68. Ce capot de protection permet d'assurer si nécessaire, une meilleure répartition du serrage. Par ailleurs, il comporte un rebord d'extrémité rentrant 70 qui est en contact avec l'extrémité de la garniture 64 portant la lèvred'étanchéité 71. Ce rebord 70 assure donc la protection de la lèvre d'étanchéité. On voit sur la Fig. 9 qu'après serrage des vis 68, le décrochement tronconique 65 provoque l'écartement du rebord de centrage 62 de la garniture 64 et la constitution d'un bourrelet d'étanchéité analogue à celui obtenu dans le mode de réalisation des Fig 6 et 7. Le dispositif représenté à la Fig. 10 constitue une variante de celui des Fig. 6 et 7. Il comporte une gar niture 75 dans la collerette 76 de laquelle est ncyee une virole 77 de renforcement. Cette virole assure un meilleur centrage de la garniture 75 par rapport à la pièce 78 sur laquelle elle doit être montée. Par ailleurs, comme dans le mode de réalisation des Fig. 6 et 7, le dispositif comporte une couronne tronconique 79 engagée dans une gorge 80 de la collerette 76 afin de constituer un bourrelet d'étanchéité 81 par écartement vers l'extérieur de la paroi externe de la gorge 80. Enfin, le dispositif est complété par un capot de protection 82 dont le rebord rentrant 83 assure la protection de la lèvre d'étanchéité 84 venue de matière avec la garniture 75. L'ensemble des dispositifs qui vient d'être décrit, outre qusil est d'une fabrication et dgun montage extrêmement simplesrprésentel'avantag.e que les moyens d'etanchéité externes n'ont pas à être glissés dans leur logement mais se forment au cours du serrage de la garniturecontre la pièce avec laquelle elle doit être assemblée. -: REVENDICATIONS - 1. Dispositif d'étanchéité, notamment pour roulement combiné constitué à'un roulement radial dont la bague extérieure présente au moins une surface latérale formant piste de roulement pour des éléments de roulement d'une butée axiale associée audit roulement radial, l'autre piste de roulement de la butée axiale étant constituée par la surface latérale d'une bague disposée en regard de la surface latérale formant piste de la bague extérieure du roulement radial, caractérisé en ce qulil est constitué par une garniture annulaire entourant ladite bague latérale de la butée axiale et fixée à ladite bague extérieure du roulement radial, ladite garniture (25;35;45;50;64;75) étant réalisée en élastomère ou en matière plastique, un joint à lèvre (26,39 51;;71;84) destiné à assurer l'étanchéité par rapport à la bague (lO;52) de la butée axiale étant venu de ma tière avec ladite garniture. 2.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication i, caractérisé en ce que la garniture (25, 35; 45; 50, 64; 75) présente un rebord (32; 37, 60r 62; 81) déformable lors du serrage de la garniture sur la bague extérieure (30; 36; 78), la déformation de ce rebord déformable constituant un joint d'étanchéité à la périphérie externe du roulement combiné. 3.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le rebord déformable (31; 38) de la garniture (25g 35; 45) est destiné à être engagé sur un décrochement (32) ménagé dans la piece (30) contre laquelle la garniture (25) doit être fixée, la longueur rebord déformable (31) étant superieure à la profondeur du décrochement,le serrage de la garniture (25) provoquant par gonflement du rebord la formation dudit joint d'étanchéité. 4.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit rebord déformable (31; 37) présente un bourrelet périphérique (33; 3S) destiné à accentuer le gonflement du rebord lors du serrage de la garniture (25; 35; 45) contre ladite bague (30; 36-). 5.- Dispositif d'étanchéité suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la garniture (35; 45) comporte des moyens de renforcement (41; 46) disposés en regard des- trous (43, 47) ménagés dans la garniture pour le passage des- vis (44; 48) de fixation de la garniture, et destines à coopérer avec les têtes desdites vis de fixation. 6.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de renforcement-sont constitués par une couronne (4l) percée de trous (42) disposés en regard des trous (43) pour le passage des vis de fixation (44), ménagées dans la garniture (35), ladite couronne étant noyée dans la matière de la garniture. 7.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de renforcement sont constitués par des rondelles (46) disposées en regard des trous (47) pour le passage des vis de fixation (48) ména géies dans la garniture 35), lesdites rondelles étant noyées dans la matière de la garniture. 8.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rebord déformable est constitué par la paroi externe (60; 81) deune gorge périphérique (58; 80) ménagée dans la garniture (50;75), une couronne tronconique (59; 79) étant destinée à être engagée dans ladite gorge périphérique lors du serrage des vis de fixation de la garniture (50;73)~pour provoquer l'écartement de ladite paroi externe de la gorge périphérique. 9.- Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rebord déformable (62) est destiné à coopérer avec un décrochement (65) à paroi inclinée destiné a provoquer lors du serrage de la garni ture (64) l'écartement du rebord (62) vers l'extérieur et la formation d'un joint d'étanchéité externe. 10.- Dispositif d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications l à 4 et 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capot de protection (69; 82) épousant au moins une partie de la surface externe de la garniture (64; 75), ledit capot comprenant un rebord rentrant (70; 83) de protection dudit joint à lèvre (71; 84).