Brevet FR2572147A1 — publié le 19860425

257214? ROULEMENT ETANCHE L'invention concerne un roulement étanche comprenant, d'une part, une lèvre d'étanchéité qui porte sous pré- contrainte contre le côté latéral interne d'une gorge pratiquée dans la zone d'épaulement de l'une des bagues de roulement et délimitée des deux côtés, et d'autre part une rondelle de recouvrement formant un joint à fente en combinaison avec la face d'épaulement axialement interne de ladite bague de roulement. Dans les roulements connus d'après le brevet GB 622 418, une rondelle de recouvrement est fixée dans un évidement de la bague externe, rondelle qui est profilée en forme de U dans cette zone et qui regoit dans la rainure annulaire ainsi formée une rondelle d'étanchéité en matière élastique. Dans la zone de bordure de la bague interne est pratiquée depuis la face d'épaulement une gorge déli- mitée des deux côtés, de telle sorte qu'il subsiste une zone d'épaulement externe étroite, la rondelle de recou- vrement formant une fente de joint indépendant de la rondelle d'étanchéité. La rondelle d'étanchéité a la forme, sur son bord intérieur, d'une lèvre d'étanchéité qui porte avec la surface d'épaulement externe sous précontrainte contre la surface latérale interne de la gorge de la bague intérieure. Cette précontrainte résulte du serrage, incliné vers l'intérieur, dans la rainure annulaire radialement exté- rieure de la rondelle de recouvrement. La rondelle d'étan- chéité se trouve donc fortement bombé vers l'intérieur et forme, avec la rondelle de recouvrement, une cavité annulaire relativement grande qui s'étend entre l'emplace- ment de serrage externe et la bague interne. Un inconvénient particulier de cette étanchéité réside dans le fait que pendant le fonctionnement, des corps étrangers et de l'humidité pénètrent constamment à travers la fente entre la rondelle de recouvrement et la bague interne, et se déposent, ce qui a pour effet de modifier fortement la précontrainte de la rondelle d'étanchéité. Selon lenode de réalisation de la rondelle d'étanchéité, celle-ci peut de ce fait se bomber davantage vers l'intérieur, ce qui entraîne le risque d'un contact indésirable avec la cage et d'un soulèvement de la lèvre d'étanchéité par bascule- ment autour de la zone de bordure de la face latérale de la gorge vers la face d'épaulement. En outre, la ron- delle fortement bombée, même en situation normale, a pour effet d'exiger un espace axial très grand, de telle sorte que les roulements étanches connus, pour un fonctionnement par ailleurs équivalent, sont beaucoup plus encombrants dans le sens axial. L'invention a pour objet de proposer un roulement étanche du-type mentionné ci-dessus, qui, tout en étant de largeur réduite, présente une étanchéité avec au moins deux zones de joint et dans lequel les corps étrangers et l'humidité s'accumulant entre les zones de joint n'exercent aucune influence sur la fonction d'étanchéité. Ce problème est résolu par le fait que la lèvre d'étanchéité est reliée à la zone de bordure interne de la rondelle de recouvrement et par le fait qu'entre le joint à fente et la lèvre d'étanchéité est prévue une face annulaire qui, dans un mode de réalisation préféré, est - inclinée en cône ou est légèrement en contre-dépouille en forme de gorge, dans le sens radial. La lèvre d'étanchéité est dans ce cas fixée, de préfé- rence, sur la face latérale interne de la rondelle de recou- vrement faisant suite au bord radial interne, de manière connue par exemple par vulcanisation. A partir de là, elle s'étend dans le sens axial, légèrement inclinée radialement, vers l'intérieur du roulement, et porte sous précontrainte, courbée vers l'intérieur, contre la face latérale interne de la gorge. Dans cette position précontrainte elle n'exerce aucune influence sur la position de la rondelle de recou- vrement qui est rigidement fixée, et sur l'effet du joint à fente. Demanière avantageuse, la section élastique de la lèvre d'étanchéité, nécessaire pour obtenir la précontrainte, est disposée exclusivement à l'intérieur, dans le sens radial, dans la zone de la bague interne, de telle sorte qu'entre la face latérale du roulement et l'élément de roulement mobile le plus proche, par exemple la cage, n'est disposée que la rondelle de recouvrement relativement mince. De ce fait, on obtient, bien que disposant d'une étanchéité à deux zones de joint, une largeur de roulement qui n'est pas supérieure à celle des roulements habituels sans joint ou ne comportant qu'une simple rondelle de recouvrement. La forme de la lèvre d'étanchéité peut être très diversifiée. Cette lèvre consti- tue avec le bord interne de la rondelle de recouverement une face annulaire interne qui est, par exemple, inclinée vers l'extérieur en cône. Dans ce cas, entre la lèvre d'étanchéité et la rondelle de recouvrement, aucun espace n'est prévu, de telle sorte que les corps étrangers et l'humidité ont tendance à être éjectés vers l'extérieur - par la force centrifuge du mouvement rotatif. Toutefois, il est encore possible de prévoir une légère contre-dépouille radiale, de manière à obtenir un espace annulaire en combi- naison avec la gorge pratiquée dans la bague interne, espace creux dont la section est ovale pointue et qui permet d'ob- tenir dans la pratique les meilleurs résultats d'étanchéité grace à la fente de joint conduisant à l'extérieur. Les corps étrangers et l'humidité qui, le cas échéant, pénètrent dans cet espace malgré l'étanchéité, n'exercent aucune influence perturbatrice sur la lèvre d'étanchéité. En association avec les résidus de graisse provenant de l'in- térieur du roulement, ceci permet d'obtenir un effet complémentaire de joint fluide. La zone d'épaulement externe de la bague de roulement est constituée de manière à former, en association avec sa face latérale, une arête de centri- fugation. De ce fait, les corps étrangers présents dans la zone de la bague interne sont éjectés radialement vers l'extérieur de manière avantageuse par la force centrifuge sans s'arrêter dans le joint à fente. Selon une autre caractéristique de l'invention, la rondelle de recouvrement est gainée de tous côtés par le matériau constituant la lèvre d'étanchéité. De ce fait, cette lèvre est fixée encore mieux à la rondelle de recouvre- ment par complémentarité de forme, et non pas seulement par adhérence. En outre, on obtient ainsi une bonne protec- tion contre la corrosion pour la rondelle de recouvrement. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, la surface d'épaulement externe de la bague de roulement présente un diamètre externe situé entre celui de la face d'épaulement interne et celui du fond de la gorge. Dans ce mode de réalisation, la lèvre d'étanchéité est décalée radialement encore plus loin dans la zone de la bague in- terne, de telle sorte que l'on peut économiser encore davantage d'espace dans le sens axial. En outre, le joint à fente est déplacé radialement par rapport à la lèvre d'étanchéité, de telle sorte que les conditions d'étanché- ité dynamique peuvent être optimisées en cas de remplissage de l'espace de forme annulaire avec de la graisse ou analogue. Selon une autre caractéristique du roulement conforme à l'invention, il est prévu dans la zone de la lèvre d'étanchéité une saillie supplémentaire formant un joint en association avec la face latérale de la gorge et/ou de la face d'épaulement interne de la bague de roulement. Cette saillie peut être réalisée aussi bien sous la forme d'un joint à fente que sous la forme d'un joint à contact, en tant que lèvre d'étanchéité supplémentaire de manière à obtenir au total un joint à trois zones d'étanchéité qui sont situées de manière avantageuse dans un espace extrême- ment étroit. La rondelle de recouvrement est fabriquée en tôle d'acier de préférence, mais peut également être constitué en une matière plastique. La présente invention va maintenant être décrite à l'aide des modes de réalisation représentés sur le dessin. Sur ce dessin: la figure 1 représente une coupe longitudinale par- tielle d'un roulement comprenant une étanchéité à surface annulaire interne inclinée en cône; et la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'un roulement comprenant un joint à surface annulaire en contre- dépouille en forme de gorge. Sur les roulements illustrés sur les figures, seule la zone d'étanchéité, d'un seul côté, est représentée. Afin de mieux faire ressortir les caractéristiques selon l'inven- tion, la bague externe, les éléments roulants et la cage n'ont pas été représentés. La bague interne 1 présente une gorge 3 pratiquée radialement dans la face d'épaulement 2. La gorge est axialement si près de la face latérale 4 de la bague interne 1 qu'il ne subsiste qu'une très étroite section d'épaulement 5 à surface d'épaulement externe 6. La section d'épaulement 5 est abaissée, la surface d'épaulement externe 6 présentant un diamètre compris entre celui de la surface d'épaulement interne 2 représentée à gauche sur la figure, et celui du fond de gorge 7. Le joint 8 est fixé sur la bague externe non représentée, de telle sorte que lorsque le roulement tourne, il se produit un mouvement relatif entre le joint 8 et la bague interne 1. Le joint 8 conforme à la figure 1 est constitué par une rondelle de recouvrement 9, qui est entourée de tous côtés d'un matériau élastique O10,et par une lèvre d'étanchéité 11 formée sur la zone de bordure interne. La rondelle de recou- vrement 9 forme, y compris la mince couche de matériau élastique 10, conjointement avec la surface d'épaulement externe 6 de la bague interne 1, un joint à fente 12 en position rigide. La lèvre d'étanchéité 11 est disposée sensiblement axialement, toutefois elle s'incline légère- ment radialement vers l'inté-rieur. De ce fait, il se produit une surface annulaire interne 13 inclinée vers l'extérieur en cône. L'extrémité libre de la lèvre 11 porte sous précontrainte contre la face latérale interne 14 de la gorge 3. De ce fait, la lèvre 11 est courbée légère- ment radialement vers l'intérieur, en particulier à son extrémité libre. De par la surface annulaire interne 13 du joint 8 et du profil de la gorge 3, il se produit un espace 15 de forme annulaire ouvert vers l'extérieur par le joint à fente 12. La face latérale externe 16 du joint 8 est décalée légèrement vers l'arrière par rapport à la face latérale 4 de la bague interne 1. De cette manière, il se produit une zone de trnsition exerçant l'effet d'une arête de centrifugation entre la surface d'épaulement externe 6 et la surface latérale 4 de la bague interne 1. Sur le joint 8 représenté sur la figure 2, la rondelle de recouvrement 9 n'est pas totalement gainée. Ce n'est que sur la face latérale interne que du matériau élastique 10 a été appliqué par vulcanisation, ce matériau servant de support à une lèvre d'étanchéité 11. Le joint 8 est légè- rement en contre-dépouille en partant du joint à fente 12, de manière à former une surface annulaire 17 ayant la forme d'une gorge radiale. Ceci a pour effet de produire, en associant la gorge 3 de la bague interne 1, un espace 15 de forme annulaire de section circulaire à elliptique. Dans la zone de la face d'épaulement externe 6 se produit dans ce cas également un effet de centrifugation. REVENDICATIONS 1. Roulement étanche comprenant d'une part, une lèvre d'étanchéité qui porte sous précontrainte contre le côté latéral interne (14) d'une gorge (3) pratiquée dans la zone d'épaulement de l'une des bagues de roulement (1) et délimitée des deux côtés, et d'autre part une rondelle de recouvrement (9) formant un joint à fente (12) en combinai- son avec la face d'épaulement axialement externe (6) de ladite bague de roulement (1), caractérisé par le fait que la lèvre d'étanchéité (11) est reliée à la zone de bordure libre de la rondelle de recouvrement (9) et qu'une surface annulaire (13) est prévue entre le joint à fente (12) et la lèvre d'étanchéité (11). - 2. Roulement étanche selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que la surface annulaire (13) est inclinée en cône vers l'extérieur. 3. Roulement étanche selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que la surface annulaire (17) est légère- ment en contre-dépouille en forme de gorge dans le sens radial. 4. Roulement étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la rondelle de recouvrement (9) est gainée de tous côtés par le matériau (10) de la lèvre d'étanchéité (11). 5. Roulement étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, cractérisé par le fait que la surface d'épaulement externe (6) de la bague de roulement (1) présente un diamètre externe situé entre celui de la surface d'épaulement interne (2) et celui du fond (7) de la gorge. 6. Roulement étanche seloh l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que dans la zone de la lèvre d'étanchéité (11) est prévue une saillie complémentaire qui forme un joint d'étanchéité avec la face latérale (14) de la gorge et/ou la face d'épaulement interne (2) de la-bague de roulement (1).