Brevet FR2535428A1 — publié le 19840504

Joint d'-étanchéité perfectionné. La présente invention se rapporte à un joint d'étancheité annulaire comprenant un corps massif en un matériau relative;T!e rigide. Parmi les matériaux d'étanchéité, le polytétrafluoréthyler est utilisé dans une très large mesure, aussi bien pour des applications statiques que des applications dynamiques, en raison de ses propriétés exceptionnelles, notamment de glissement, de résistance à l'usure, de tenue aux températures élevées et de résistance aux fluides agressifs. Lorsque ce matériau est utilisé sous la forme d'un corps massif, le joint est relativement rigide. Dans le cas d'un tel joint dynamique en polytétrafluoréthylène, le joint doit etre monté à serrage par rapport à la surface sur laquelle il est destiné à glisser. Ce glissement entraîne une usure conduisant rapidement à un rodage et à un 1,glaçage" des deux surfaces en contact, et à unf reduction sensible, voire à une disparition du serrage entre les deux surfaces de contact du fait de la rigidité du joint. Cette absence de possibilité de rattrapage de jeu, par manque de souplesse du joint, entraîne une étanchéité aléatoire. On a déjà tenté de bénéficier à la fois des propriétés du polytétrafluoréthylène et de celles d'un matériau élastique en enrobant une âme de matériau élastique, par exemple de caoutchouc, par un revetement de polytétrafluoréthylène. La fabrication dsun tel joint composite est cependant compliquée, d'où un prix de revient élevé. Un tel procédé de fabrication ne peut être envisagé que pour des séries très importantes. La présente invention a pour objet un joint d'étanchéité qui combine les propriétés d'un matériau relativement rigide tel que le polytétrafluoréthylène et les propriétés d'un matériau élastique tout en étant d'une fabricaion simple et bon marché, d'où la possibilité de réaliser de tels joints, même en très petite série voire à I'unité, à un prix de revieni intéressant. Dans le joint d'étanchéité conforme à l'invention, le corps annulaire massif en matériau relativement rigide, présent au moins une gorge de profondeur suffisante pour procurer à l'une au oins des deux parties du corps situées de part et d'autre de ladite gorge une certaine souplesse. i-n anneau en un matériau élastique est ionté à force dans ladite gorge de maniere a exercer une pression sur les flancs de la gorge. Grâce à la souplesse que la gorge procure au corps massif du joint, et grâce à l'effet de serrage elastique que l'anneau monté à force dans cette gorge procure à une partie au moins du corps, le joint d'étanchéité conforme à l'invention, out en conservant les propriétés (glissement, usure, tenue aux températures et aux fluides agressifs) intrinsèques du matériau du corps, assure un rattrapage automatique de jeu, d'où une étanchéité prolongée. La fabrication du joint conforme à l'invention ne présente pas de difficulté, quelle que soit la taille du joint d'étanchéité, puisqu'aussi bien le corps que l'anneau rapporté peuvent être obtenus de façon simple, sans outillage particulier.La gorge peut par exemple hêtre usinée au tour dans le corps en matériau rigide, tandis que l'anneau peut être obtenu par découpage dans un tube ou dans une plaque, dans la mesure où un anneau approprié n'est pas disponible dans le commerce. A ce sujet, il peut être avantageux d'utiliser un joint torique comme anneau rapporté. En effet, de tels joints toriques sont vendus dans le commerce dans une très large gamme de dimensions. Pour améliorer la retenue de l'anneau rapporté dans la gorge du corps, il peut être avantageux de réaliser ladite gorge de manière qu'elle présente, en section, au moins une partie en contredépouille. En se référant à la figure unique du dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un joint d'étanchéité conforme à l'invention. Le joint d'étanchéité illustre en coupe axiale sur le dessin comprend un corps 1 annulaire massif en un matériau relativement rigide tel que du polytetrafluorethylène. Le corps 1 présente une section rectangulaire. Une gorge 2 est ménagée dans le corps l depuis chaque face frontale 3 du corps 1. Les deux gorges 2 ont une profondeur supérieure à leur largeur et laissent subsister, entre leurs fonds, une zone 4 dlépaisseur réduite de matériau du corps l. Un anneau 5 en un matériau élastique est monté à force dans chaque gorge 2, chaque anneau 5 présentant, avant son montage dans la gorge 2, une épaisseur (radiale) superieure à la largeur (radiale) de la gorge 2. Par conséquent, après montage de l'anneau 5 dans la gorge 2, cet anneau exerce une pression sur les deux flancs de la gorge 2. Sous l'effet de cette pression et grâce à la souplesse des parties 6 et 7 du corps l situées de part et d'autre des gorges 2, lesquelles parties ne restent reliées entre elles que par la partie 4 d'épaisseur réduite, ce qui donne auxdites parties 6 et 7 une certaine souplesse, lesdites deux parties sont, comme cela apparaît sur le dessin écartées élastiquement l'une vers l'intérieur et l'autre vers l'extérieur, cela tout au moins à leurs deux extrémités axiales. Il en résulte un serrage permanent des surfaces latérales intérieure et extérieure du corps 1 contre les surfaces conjuguées correspondantes, non représentées (par exemple alésage d'un logement et surface d'un arbre), ce serrage élastique assurant un rattrapage du jeu, d'où une durée de fonctionnement nettement accru par rapport à celle d'un joint massif rigide simple. Dans l'exemple représenté, les anneaux 5 rapportés sont représentés comme étant des anneaux de section rectangulaire, remplissant complètement les gorges 2 salement de section rectangulaire. Il est cependant possible également d'utiliser des anneaux ayant un profil différent de celui des gorges, par exemple des anneaux ou joints toriques sont disponibles dans le commerce dans toutes les tailles. Il importe uniquement que l'anneau rapporté exerce une pression sur les flancs de la gorge-dans laquelle il est monté à force. Il in y a lieu de noter que l'invention est applicable à des joints de n'importe quelle- section (rectangulaire, carrée, circulaire, etc...), avec possibilité d'eercer un effet de serrage dans toutes les directions. Au lieu de deux gorges alignées comme représnté sur le dessin, il est possible selon l'effet recherché, de n'utiliser qu'une seule gorge qui peut alors être, soit axiale, soit radiale vers l'intérieur ou vers l'extérieur, deux gorges en équerre, trois gorges en T, quatre gorges en croix, etc... Pour améliorer l'effet de retenue de l'anneau 5 dans la gorge 2, cette dernière présente, sur ses deux flancs à sa sortie, une partie 8 en contredépouille. A la place du polytétrafluoréthylêne qui réunit de bonnes propriétés de glissement, de résistance à l'usure, de tenue à la chaleur et aux fluides agressifs et qui peut être chargé (nickel, bronze, carbone, etc...) ou non il est possible d'utiliser d'autres matériaux et en particulier d'autres matières plastiques relativement rigides, en fonction des caractéristiques exigées de la part du joint. Le matériau du ou des anneaux rapportés peut etre du caoutchouc naturel ou synthétique ou tout autre élastomère approprié. REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité annulaire comprenant un corps massif en un matériau relativement rigide, caractérisé par le fait que ledit corps (1) présente au moins une gorge (2) de profondeur suffisante pour procurer à l'une au moins des deux parties (6, 7) du corps situées de part et d'autre de ladite gorge une certaine souplesse, et qu'un anneau (5) en un matériau élastique est monté à force dans ladite gorge de maniere à exercer une pression sur les flancs de la gorge. 2. Joint d'étanchéité suivant la revendication l, carac térisé par le fait que ladite gorge (2) présente au moins une partie en contredépouille (8) pour améliorer la retenue de l'anneau dans la gorge. 3. Joint d'étanchéité suivant la revendication l ou 2, caractérisé par le fait que l'anneau est un joint torique. 4. Joint d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps de joint est constituE par du polytétrafluoréthylène. 5. Joint d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anneau est constitué par du caoutchouc.