Brevet FR2562184A1 — publié le 19851004

Société dite: SKF GMBH Invention de Manfred Brandestein, Ludwig Edelmann et Karl-Friedrich Kaschube Priorité d'une demande de modèle d'utilité déposée en R.F.A. le 31 mars 1984 sous le n0 G 84 10074.5 Roulement étanche L'invention concerne un roulement étanche avec une enveloppe en matière plastique qui, sur au moins un côté du roulement, est librement prolongée radialement et forme par l'intermédiaire d'au moins une lèvre annulaire un joint d'étanchéité avec un arbre ou autre élément similaire. On connait de la demande de brevet DE-30 39 422 un roulement pour lequel l'enveloppe en matière plastique est-prolongée radialement et forme une lèvre d'étanchéité portant contre la bague intérieure. Il n'y a rien à redire quant au fonctionnement de ce type de joint d'é- tanchéité. De même, l'assemblage du roulement à billes donné en exem- ple ne présente pas de difficultés, attendu que le joint d'étanchéité, par l'intermédiaire de sa lèvre annulaire, porte pour l'essentiel contre une face radiale de la bague intérieure. Toutefois, si la sur- face portante de la bague intérieure est une surface cylindrique, il est nécessaire lors de l'assemblage du roulement d'enfiler le joint d'étanchéité au-dessus de la zone marginale de la bague intérieure avant qu'il ne prenne sa position effective pour assurer sa fonction d'étanchéité. Cette opération peut entraîner une détérioration impor- tante de la lèvre annulaire, et par suite dégrader dès l'assemblage l'effet d'étanchéité recherché. Les détériorations peuvent prendre des proportions encore plus grandes lorsque la piste de roulement de la bague intérieure se trouve (par exemple) sur un arbre, et qu'il faut lors de l'assemblage enfiler le joint d'étanchéité sur une longue portion cylindrique. Il n'est pas rare que les arbres présentent des épaulements, des rainures annulaires ou encore des tronçons cylin- driques qui ne sont que grossièrement usinées. Dans de tels cas, il faut impérativement pour assurer un assemblage correct prendre des me- -2 - sures supplémentaires, sous peine de ne pouvoir éviter la détériora- tion des joints d'étanchéité. D'autres modes de réalisation - ainsi le joint d'étanchéité connu du modèle d'utilité DE-71 10 331 - prévoient dans le corps d'étanchéi- té des rainures annulaires qui apportent au joint d'étanchéité une é- lasticité radiale. Mais comme l'ensemble du joint d'étanchéité est a- mené dans une partie du logement munie d'une gorge, la lèvre annulaire est, lors de son enfilage, détériorée de la manière décrite plus haut. La présente invention a pour objectif de fournir un roulement é- tanche du type mentionné en introduction dont le joint d'étanchéité ne soit pas détérioré lors de son enfilage sur la surface d'étanchéité correspondante au cours de l'assemblage du roulement. Cet objectif est atteint en ce que le joint d'étanchéité présente sur les deux côtés des rainures annulaires s'étendant dans le sens axial à partir des faces latérales radiales du prolongement, et qu'au moins une zone marginale effectuant la transition de l'alésage du pro- longement aux faces latérales radiales est configurée sous la forme d'une arête de basculement soulevant la lèvre annulaire radialement de la surface d'étanchéité lors du déplacement axial. Les rainures annulaires sont conçues de telle sorte que, sous l'effet d'une force de freinage, le joint d'étanchéité est dévie élas- tiquement dans le sens axial lors de son enfilage sur l'arbre ou autre élément similaire. Il se comporte ici comme une membrane soumise à une charge axiale présentant des moulures de forme annulaire. La lèvre annulaire, qui est normalement orientée radialement vers la surface de l'arbre, est ici fortement inclinée vers la surface qui se développe axialement, de sorte que l'ensemble du joint d'étanchéité subit une déformation sensiblement conique. Par cette déformation, la zone marginale correspondante, qui est configurée sous la forme d'une arête de basculement, entre en contact avec la surface de l'arbre et soulève la lèvre annulaire proprement dite (laquelle est par exemple disposée sur l'autre zone marginale du joint d'étanchéité) de sa sur- face d'étanchéité sur l'arbre. En poursuivant l'enfilage du joint, seule l'arête de basculement reste en contact avec l'arbre, et elle peut lors de l'assemblage assurer le coulissement nécessaire. Les 3 - causes habituelles de détérioration de la lèvre annulaire sont ainsi avantageusement prises en charge sur toute la circonférence par l'a- rête de basculement. A la suite de l'assemblage, il suffit d'imprimer au roulement une légère rotation pour amener le joint d'étanchéité de sa position d'adhérence à sa position de fonctionnement. Ceci s'effectue automatiquement du fait de la propre élasticité axiale du joint, semblable à celle d'une membrane. La supériorité du roulement selon l'invention est à voir dans son assemblage aisé, exempt de conséquences néfastes pour le joint d'étanchéité. Selon une nouvelle caractéristique de l'invention, les deux zones marginales présentent des arêtes de basculement configurées-sous la forme de lèvres annulaires. Chacune des lèvres annulaires peut ici être employée comme moyen d'étanchéité ou comme arête de bascule- ment, ce qui Fait que, lors de l'assemblage, le sens du déplacement n'a plus d'importance. L'action de freinage d'une lèvre annulaire ou arête de basculement sur l'arbre entraîne le soulèvement de l'autre lèvre annulaire ou arête de basculement et empêche sa détérioration de la manière décrite plus haut. Selon une autre configuration de l'invention, une lèvre annulaire est disposée entre les deux arêtes de basculement. Il est avantageux que la lèvre annulaire se trouve au milieu entre les deux arêtes de basculement, et fasse légèrement saillie dans le sens radial. L'unique raison pour laquelle les zones marginales du joint d'étanchéité sont dotées d'arêtes vives est de produire lors de l'enfilage une pression superficielle élevée, et d'obtenir ainsi l'effet de freinage nécessaire sur l'arbre. Cette configuration présente l'avantage d'entraîner un soulèvement des lèvres d'étanchéité dans les deux sens de coulissement, de sorte que le joint d'étanchéité n'est pas plus détérioré lors du démontage. La description qui suit présente l'invention à l'aide d'exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Ce dessin montre: sur la figure 1 la vue en coupe partiellement longitudinale d'un roulement à billes muni d'une enveloppe en matière plastique avec un joint d'étanchéité présentant au moins une lèvre annulaire, et sur la figure 2 la vue en coupe partiellement longitudinale d'un - 4 - joint d'étanchéité avec des lèvres annulaires / bords de basculement disposés des deux côtés, lors de son enfilage sur un arbre. Le roulement à billes présenté à la figure 1 comporte une bague intérieure 1 sur laquelle est posée avec possibilité de rotation, par l'intermédiaire de billes 2, une bague extérieure 3 munie d'une enve- loppe en matière plastique. Tandis que le côté droit du logemcnt de palier est fermé par une rondelle d'étanchéité encastrée 4, l'envelop- pe en matière plastique 5 est prolongée radialement du côté gauche du logement de palier sous la forme d'un joint d'étanchéité 6 qui, par li l'intermédiaire d'une lèvre annulaire 7, porte contre la surface 8 d'un arbre 9. La lèvre annulaire 7 est installée axialement au milieu entre les bords o s'effectue la transition de l'alésage 10 du joint d'étanchéité 6 aux faces radiales latérales 11. Ces bords sont dotes d'arêtes vives sous la forme d'arêtes de basculement 12, et, lors de l'enfilage du roulement sur l'arbre 9, entrent en contact avec la surface 8 de l'arbre, ce qui produit un effet de freinage entraînant une déformation conique du joint d'étanchéité 6. De la sorte, la lèvre annulaire 7 se soulève de la surface 8, ce que l'on peut voir de manière plus précise sur l'exemple de réalisation présenté à la figure 2. Dans ce mode de réalisation, des lèvres annulaires 7 sont prévues sur les deux bords du joint d'étanchéité 6; ces lèvres peuvent servir tant de moyen d'étanchéité que de bord de basculement 12. Lors de l'enfilage du roulement (non représenté) par son joint d'étanchéité rapporté 6 sur la surface cylindrique 8 de l'arbre 9, par la droite et au-dessus de la partie biseautée 13 de l'arbre, c'est tout d'abord la lèvre annulaire gauche du joint d'étanchéité, servant d'arête de basculement 12, qui entre en contact avec l'arbre. Ceci entraîne la déformation conique du joint d'étanchéité 6, c'est-à-dire qu'il dévie vers la droite (comme on le voit sur la figure), de sorte que la lèvre annulaire 7 droite est soulevée radialement de la surface 8. Dans le mode de réalisation présenté à la figure 1, la déformation conique du joint d'étanchéité 6 est favorisée par des rainures annulaires 14 formées axialement dans le joint d'étanchéité 6 et déportées des deux côtés l'une par rapport à l'autre dans le sens radial. Le joint d'é- -- 5 --- tanchéité 6 se déforme alors à la manière d'une membrane dotée de mou- lures. Lorsqu'il traverse une gorge annulaire 15 pratiquée dans l'ar- bre 9, le joint d'étanchéité 6 se comporte de la manière déjà décrite, La lèvre annulaire 7 placée à droite reste largement soulevée de la surface 8; en particulier, elle n'entre pas en contact avec le bord vif de la gorge annulaire 15 lors de la poursuite de l'enfilage de la gorge annulaire 15 au tronçon de surface suivant. Ce n'est que lorsque le joint d'étanchéité 6 a atteint sa position axiale définitive et que le processus do coulissement axial est terminé que, suite par exemple au premier mouvement de rotation relative imprimé à la bague extérieure 3 ou encore au joint d'étanchéité 6 par rapport à l'arbre 9, la lèvre annulaire 7 placée à droite entre en contact avec la surface 8 et peut jouer son rôle d'étanchéité sans avoir été dété- riorée par l'enfilage. REVENDICATIONS 1. Roulement étanche avec une enveloppe en matière plastique (5) qui, sur au moins un côté du roulement, est librement prolongée ra- dialement et forme par l'intermédiaire d'au moins une blèvre annulaire (7) un joint d'étanchéité (6) avec un arbre (9) ou autre élément simi- laire, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (6) présente sur les deux côtés des rainures annulaires (14) s'étendant dans le sens axial à partir des faces latérales radiales (11) du prolongement, et qu'au moins une zone marginale effectuant la transition de l'alésage (10) du prolongement aux faces latérales radiales (11) est configurée sous la forme d'une arête de basculement (12) soulevant la lèvre an- nulaire (7) radialement de la surface d'étanchéité (8) lors du dépla- cement axial. 2. Roulement étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux zones marginales présentent des arêtes de basculement (12) configurées sous la forme de lèvres andulaires (7). 3. Roulement étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une lèvre annulaire (7) est disposée entre les deux arêtes de bas- culement (12).