Brevet FR2528136A1 — publié le 19831209

Dispositif d'étanchéité pour rendre étanche un roulement La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour rendre étanche un roulement qui est adapté pour être placé dans un espace annulaire entre deux surfaces opposées, sensiblement cylindriques et concentriques, de deux éléments de machine qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. Pour supporter deux éléments de machine de manière qu'ils puissent tourner l'un par rapport à l'autre, on place un roulement dans un espace annulaire qui est délimité par deux surfaces sensiblement cylindriques et concentriques (les deux éléments de machine, ce roulement étant en contact avec lesdites surfaces Dans ce cas, il est très important de rendre étanche le roulement d'une manière efficace pour empocher la perte de lubrifiant et la pénétration de la poussière et des souillures, de la vapeur d'eau, etc, pour assurer au roulement une durée de vie utile satisfaisante. Pour obtenir ce résultat, il est déjà connu de fermer le roulement au moyen d'un dispositif d'étanchéité comprenant un élément annulaire consistant en une matière sensiblement rigide et habituellement aussi une bague d'étanchéité consis- tant en une matière élastique Dans ce cas, l'élément annulaireconsistant en une matière sensiblement rigide,est placé en contact ferme avec l'une des surfaces sensiblement cylindriques tout en formant un espace libre avec l'autre des surfaces sensiblement cylindriques ou avec un élément qui est assujetti de façon fixe à cette dernière et est constitué, par exemple, par une partie du roulement La bague d'étan- chéité consistant en une matière élastique est disposée de façon fixe par rapport à l'une des surfaces-cylindriques et est en contact avec l'autre de ces surfaces cylindriques ou avec un élément fixé à cette dernière de manière telle qu'il glisse contre ladite surface ou contre l'élément fixé à cette dernière lorsque les éléments de machine tournent l'un par rapport à l'autre Ce n'est que lorsque le roulement et le dispositif d'étanchéité sont fixés aux éléments de machine qui peuvent tourner l'un par rapport, 't l'autre que ce roulement et ce dispositif d'étanchéité sont fixes l'un par rapport à l'autre, et ce n'est également que lorsque ceci a lieu que le dispositif d'eétanchéité peut assurer une étan- chéité du roulement Ces conditions présentent un inconvénient notable du fait que, d'une part, plusieurs éléments séparés doivent être emmagasinés et manipulés avant que le roulement et le dispositif d'étanchéité soient montés et que, d'autre part, le roulement est complètement sans protection pendant qu'il est manipulé et emmagasiné et il est donc nécessaire de le manipuler et de l'emmagasiner avec un grand soin si on ne veut pas qu'il soit souillé déjà avant le montage et qu'il ait une durée de vie utile faible après le montage. La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité qui est destiné à rendre étanche un roulement et qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus. Pour atteindre cet objet, le dispositif d'étanchéité selon la présente invention est caractérisé par le fait que l'élément annulaire, lequel est adapté pour être assujetti de façon fixe à l'une des surfaces sensiblement cylindriques et à former ainsi un espace libre avec une partie du roulement qui peut être assujettie de façon fixe à l'autre des surfaces sensiblement cylindriques, et cette partie du roulement com- Dortr L des surfaces de contact qui sont adaptées pour être amenées en contact ferme l'une avec l'autre et pour cesser d'être en contact ferme l'une avec l'autre par le déplacement axial de l'élément annulaire et de ladite partie du roulement l'un par rapport à l'autre. Dans un dispositif d'étanchéité selon la présente invention, lesdites surfaces de contact permettent de combiner le roulement et le dispositif d'étanchéité sous la forme d'un bloc ou ensemble dans lequel le roulement est rendu étanche vis-à-vis die l'environnement avant l ue le roulement et le dispositif d'étanchéité soient fixés aux éléments de machiné Lorsque l'on a fixé le bloc constitué par lé palier et le dispositif d'étanchéité aux deux éléments de machine, on supprime le contact d'engagement entre l'élément annulaire et ladite partie du roulement en déplaçant axialement l'élément annulaire et ladite partie du roulement l'un par rapport à l'autre de manière à former entre l'élément annulaire et ladite partie du roulement l'espace libre qui est nécessaire pour la rotation relative entre cet élément et cette partie. On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une partie d'une coupe axiale d'un mode de réalisation d'un roulement muni d'un dispositif d'étanchéité selon la présente invention; la figure 2 est une section correspondant à la figure 1 du roulement muni d'un dispositif d'étanchéité selon la présente invention dans sa position montée; la figure 3 est une section correspondant à la figure 2 d'un roulement muni d'un autre mode de réalisation de dispositif d'étanchéité selon l'invention dans sa position montée; et la figure 4 est une section correspondant aux figures 2 et 3 d'un roulement muni d'un mode de réalisation modifié du dispositif d'étanchéité selon la présente invention dans sa position montée. Sur la figure 1, on a représenté une section axiale de la partie d'un roulement 2 à rouleau qui, d'une façon classique, comprend une bague extérieure 4, des bagues - intérieures 6 et des éléments roulants 8 disposés entre la bague extérieure 4 et les bagues intérieures 6 et retenus dans une disposition mutuelle correcte au moyen de cages 10. Le roulement 2 est rendu étanche au moyen d'un dispositif d'étanchéité 12 qui est conçu selon la présente invention. Le dispositif d'étanchéité 12 comprend une rondelle 14 bloquée dans la bague extérieure du roulement 2 et consistant de préférence en un métal ou en une autre matière rigide, un élément annulaire 16 consistant également en une matière sensiblement rigide, de préférence un métal, et une bague d'étanchéité 18 en une matière élastique, par exemple du caoutchouc, enserrant la surface cylindrique de l'élément annulaire 16 La bague d'étanchéité 18 est en contact avec une surface latérale de la rondelle 14 au moyen d'une lèvre d'étanchéité élastique 0. Dans la position représentée sur la figure 1, une saillie périphérique 22 dirigée vers l'extérieur et se trouvant à la périphérie extérieure de l'élément annulaire 16 est en contact relativement ferme avec une saillie périphé- rique 24 dirigée vers l'intérieur et se trouvant dans la partie marginale de la bague extérieure 4 du roulement Ce contact assure, dans la position représentée sur la figure 1, un assemblage ferme niais libérable du dispositif d' étanchéité 12 avec le roulement 2 de sorte que le dispositif d'étanchéité et le roulement forment un bloc dans lequel le roulement est sensiblement étanche vis-à-vis des souillures ou corps étrangers susceptibles d'y pénétrer pendant l'emmagasinage et le transport de ce blocs Sur la figure 2, le roulement et le dispositif d'étanchéité 12 sont représentés disposés dansun espace annulaire entre deux surfaces opposées cylindriques et concentriques 26 et 28, la surface 26 étant la surface extérieure d'un arbre et la surface 28 étant la surface d'une ouverture ménagée dans un carter ou bottier 32 L'arbre est donc monté de façon tournante dans le carter ou boîtier 32 au moyen du roulement 2 La bague extérieure 4 du roulement 2 est fixée à la surface 28 du carter 32 et les bagues intérieures 6 du roulement sont fixées à la surface extérieure 26 de l'arbre 30 L'élément annulaire 16 enserre la surface 26 de l'arbre 30 et porte contre l'une des bagues intérieures 6 du roulement au moyen de sa surface latérale intérieure afin d'empêcher tout déplacement axial du roulement Dans la position représentée sur la figure 2, l'élément annulaire 16 a été déplacé axialement jusque dans la bague extérieure 4 du roulement 2 de manière que la saillie 22 de l'élément annu- laire 16 et la saillie 24 de la bague extérieure 4 ne soient plus en contact un espace libre surface opposée 1 ' une entre de la avec l'autre mais contribuent à former l'élément annulaire 16 et la partie de bague extérieure 4 pour permettre la rotation relative nécessaire entre l'élément annulaire 16 et la bague extérieure 4 du roulement 2. De plus, dans la position montée du roulement 2 et du dispositif d'étanchéité 12, la bague d'étanchéité 18 porte contre la rondelle 14 afin de rendre étanche le roulement. De ce fait, lorsque l'arbre 30 est entraîné en rotation, l'élément annulaire 16 et la bague d'étanchéité 18 suivent la rotation de l'arbre, la lèvre 20 de la bague d'étanchéité 18 glissant de ce fait contre la surface latérale extérieure de la rondelle 14. On peut obtenir d'une façon simple le déplacement axial de l'élément annulaire 16 de la position représentée sur la figure 1 jusqu'à la position représentée sur la figure 2 en heurtant légèrement l'élément annulaire 16 lorsque le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 12 ont été montés. Contrairement aux structures connues antérieurement, le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 12 constituent un ensemble ou bloc aussi bien avant qu'après le montage et, dans ce bloc, le roulement est protégé contre les souillures ou corps étrangers par le dispositif d'étanchéité. Sur la figure 3, on a représenté une section axiale correspondant à la figure 2 d'une partie d'un roulement du même type que le roulement selon la figure 2 Le roulement selon la figure 3 et les parties de ce roulement portent les mêmes références que le roulement selon la figure 2 et les parties de ce roulement Comme le roulement représenté sur la figure 2, le roulement représenté sur la figure 3 est adapté pour supporter de façon tournante un arbre 30 dans un carter ou bottier 32 et sa bague extérieure 4 est fixée à la surface cylindrique 28 du carter 32 et ses bagues intérieures 6 sont fixées à la surface cylindrique 26 de l'arbre 30 Le roulement selon la figure 3 est rendu étanche au moyen d'un dispositif d'étanchéité qui est légèrement modifié par rapport au dispositif d'étanchéité selon les figures 1 et 2 Le dispositif d'étanchéité selon la figure 3 comprend un élément annulaire 116 consistant en une matière sensiblement rigide, de préférence un métal, cet élément enserrant la surface cylindrique 26 de l'arbre 30 et comportant une surface latérale portant contre l'une des bagues intérieures 6 du roulement 2 L'élément annulaire 16 comporte sur son côté adjacent au roulement 2 une saillie périphérique 122 s'étendant vers l'extérieur Le dispositif d'étanchéité 112 comprend également une bague 114 formée d'une matière sensiblement rigide et montée dans la bague extérieure 4 du roulement 2. Dans la bague 114 est placée une bague d'étanchéité 118 consistant en du caoutchouc ou une autre matière élastique. La bague d'étanchéité 118 comprend une lèvre d'étanchéité 120 portant contre une surface de l'élément annulaire 116 afin de rendre complètement étanche le roulement 2 De ce fait, lorsque l'arbre 30 est entraîné en rotation, la lèvre d'étan- chéité 120 du dispositif d'étanchéité 110 glisse contre ladite surface de l'élément annulaire 116. Avant que le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 112 soit monté sur l'arbre 20 et dans le carter 32, on déplace axialement l'élément annulaire 116 vers l'extérieur de manière que la saillie 122 porte de façon ferme mais libérable contre la surface cylindrique 124 qui est dirigée vers l'intérieur et que comporte la bague 114 De cette façon, le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 12 constituent, avant le montage, un ensemble ou bloc dans lequel le roulement est rendu étanche par le dispositif d'étanchéité 112 de sorte qu'il est protégé contre les souillures ou corps étrangers pendant son transport et son emmagasinage Au moment du montage du roulement 2 et du dispositif d'étanchéité 112, on déplace l'élément annulaire 116 dans la direction axiale Jusqu'à la position représentée sur la figure 3 pour permettre une rotation relative entre la bague 114 et l'élément annulaire 116 lorsque l'arbre tourne en formant un espace libre entre la bague 114 et l'élément annulaire 116. A la figure 4 on a représenté également une section axiale d'un roulement 2 adapté pour supporter un arbre 30 de manière qu'il puisse tourner par rapport à un carter ou bottier 32. Le roulement 2 est rendu étanche au moyen d'un dispositif d'étanchéité 212 comprenant un élément annulaire 216 consistant en une matière sensiblement rigide, de préfé- rence un métal, cet élément annulaire enserrant l'arbre 30 et portant contre une bague intérieure 6 du roulement 2, une bague 214 montée dans la bague extérieure 4 du roulement 2 et consistant également en une matière sensiblement rigide, de préférence un métal, et une bague d'étanchéité 218 consistant en une matière élastique, par exemple du caoutchouc, cette bague d'étanchéité 218 enserrant l'élément annulaire 216 et comprenant une lèvre d'étanchéité 220 contre une surface de la bague 214 L'élément annulaire 216 et la bague 214 comportent des saillies 226 et 228 s'étendant latéralement et coopérant respectivement de manière à former un labyrinthe d'étanchéité. A son bord extérieur, la bague extérieure 4 du roulement 2 comporte une saillie 24 qui est dirigée vers l'intérieur et qui porte contre la surface périphérique extérieure 222 de l'élément annulaire 216 lorsque l'élément annulaire 216,a été déplacé axialement dans sa direction à partir du roulement 2. Avant que le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 212 soient montés, on place l'élément annulaire 216 dans la position dans laquelle sa surface 222 porte contre la saillie 224 de manière que le roulement 2 et le dispositif d'étanchéité 212 forment un bloc ou ensemble dans lequel le roulement 2 est rendu étanche vis-à-vis des souillures ou corps étrangers pendant son transport et son emmagasinage. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'ô titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'étanchéité pour rendre étanche un roulement ( 2) qui est adapté pour être placé dans un espace annulaire entre deux surfaces opposées ( 26, 28) sensiblement cylindriques et concentriques de deux éléments de machine ( 30, 32) qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, ce dispositif comprenant un élément annulaire ( 16; 116; 216) consistant en une matière sensiblement rigide et adaptée pour être fixée fermement à l'une ( 26) des surfaces sensiblement cylindriques et former ainsi un espace libre avec une partie ( 4; 114) du roulement ( 2) qui peut être fix&éferraement à l'autre ( 28) des surfaces sensiblement cylindriques, carac- térisé par le fait que l'élément annulaire ( 16; 116; 216) et la partie ( 4; 114) du roulement ( 2) qui peut être fixée fermement à l'autre des surfaces sensiblement cylindriques comprend des surfaces de contact ( 22, 24; 122, 124; 222, 224) qui sont adaptées pour être amenées en contact ferme l'un avec l'autre et cesser d'être en contact ferme l'un avec l'autre au moyen du déplacement axial de l'élément annulaire et de ladite partie du roulement l'un par rapport à l'autre. 2 Dispositif d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de contact de la partie du roulement qui peut être fixée fermement à l'autre ( 28) des surfaces sensiblement cylindriques est formée sur une saillie ( 24; 224) d'une bague extérieure ( 4) du roulement ( 2).