Brevet FR2567981A1 — publié le 19860124

Perfectionnements aux joints d'étanchéité à lèvre. L'invention est relative aux joints destinés à assurer l'étanchéité au passage d'un arbre à travers une ouverture pratiquée dans une paroi étanche, ledit arbre etant animé d'un mouvement rotatif ou coulissant par rapport à cette paroi ou inversement. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces joints, ceux qui comportent une lèvre annulaire continue en élastomère prolongeant une extrémité axiale d'un voile annulaire étanche et élastique de forme générale tronconique, l'autre extrémité axiale de ce voile étant raccordée à une armature métallique annulaire profilée en L, c'est-a-dire comportant successivement une rondelle radiale et un manchon axial de fixation prolongeant cette rondelle et entourant le voile. Un tel joint est visible en 1 sur la figure 1, laquelle fait également apparaltre l'arbre 2, la paroi 3, la lèvre 4, le voile 5, ainsi que la rondelle 6 et le manchon 7 constituant l'armature. L'étanchéité assurée par un tel joint s'oppose à la traversée de la paroi considérée 3 par un fluide F présent du caté, de cette paroi, intérieur à un carter ou analogue dont cette paroi fait partie. A cet effet, la concavité de la rigole annulaire constituée par le joint est tournée vers l'intérieur de ce carter. Le démontage d'un tel joint en vue par exemple de son remplacement en cas d'usure ou de détérioration est difficile. Un tel démontage requiert en effet un déplacement axial du joint vers l'extérieur du carter, le long de l'arbre entouré par ce joint. Mais l'intérieur du carter n'est généralement pas accessible de sorte qu'il n'est pas possible d'exercer sur le joint une poussée axiale P depuis I'intérieur vers l'ex térieur de ce carter. L'extraction axiale du joint depuis l'extérieur du carter n'est pas non plus possible en raison de l'absence de prise extérieure sur ce joint. Pour effectuer le démontage en question, on est donc obligé, avec les modes de réalisation connus - soit de procéder à des opérations longues et fastidieuses telles que la vidange et l'ouverture du carter et/ou que la dépose de l'arbre, - soit d'arracher le joint depuis l'extérieur à l'aide d'un crochet introduit à force entre ce joint et l'arbre, ce qui n'est pas facile et risque de détériorer cet arbre. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces inconvénients en rendant extrêmement simple le démontage des joints à lèvre considérés sans pour autant augmenter le diamètre extérieur des manchons de fixation de ces joints. A cet effet les joints du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce qu'ils comportent sur leur portion correspondant au fond de la rigole annulaire, seule portion exposée à l'extérieur du carter en fin de montage, un élément se prêtant facilement à la prise ou à l'accrochage d'un outil extérieur. La présence de cet élément permet d'assurer facilement le déplacement axial du joint considéré vers l'exte- rieur dudit carter, et donc son démontage. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'élément est une collerette métallique solidaire de l'armature du joint et s'étendant radialement vers l'ex térieur à partir d'une zone annulaire de cette armature, - ladite zone annulaire de l'armature est le bord terminal d'un second manchon prolongeant axialement, dans le sens s'éloignant de la lèvre, le bord intérieur de la rondelle constitutive de l'armature, - la susdite zone annulaire. de l'armature est approximativement celle ou se raccordent la rondelle et le manchon constitutifs de l'armature, - dans un joint selon l'alinéa précédent, la collerette est constituée par deux tronçons intermédiaires contigus de l'armature repliés jointivement l'un contre l'autre, - dans un joint selon l'alinéa qui précède le précédent, la collerette est constituée par la branche radiale d'une première virole profilée en L, la rondelle constitutive de l'armature étant formée par la branche radiale d'une seconde virole profilée en L, branche s'étendant vers l'axe du joint, et les branches axiales de ces deux viroles sont assemblées l'une contre l'autre et forment ensemble le manchon constitutif de l'armature, - l'élément est constitué par au moins une patte crevée dans la rondelle constitutive de l'armature et s'étendant axialement dans le sens qui s' éloigne de la lèvre, - l'élément- est au moins une lumière pratiquée dans la rondelle constitutive de l'armature et normalement obturée par de l'élastomère. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins annexés d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ces dessins, concerne, comme déjà indiqué, l'art antérieur et montre en demi-coupe axiale l'ensemble d'un joint à lèvre connu, de l'arbre qu'il entoure et de la paroi traversée par cet arbre. La figure 2 montre semblablement un tel ensemble dans lequel le joint à lèvre a été établi conformément à l'invention. Les figures 3, 4, 5, 7 et 8 montrent en demicoupes axiales respectivement cinq variantes d'un tel joint également conformes à l'invention, et les figures 6 et 9 sont des vues partielles en bout des joints représentés respectivement sur les figures 5 et 8. Contrairement aux joints de l'art antérieur décrits ci-dessus en référence à la figure 1, ceux établis conformément à l'invention comportent un élément permettant très facilement leur prise ou leur accrochage depuis l'extérieur de la paroi traversée par l'arbre à étancher; Dans les modes de réalisation illustrés, cet élé- ment est : - une collerette 8 s'étendant radialement vers l'ex térieur à partir d'une zone annulaire de l'armature 6-7 (fig. 2, 3 et 4), - au moins une patte 9 crevée dans la rondelle 6 (fig. 5 à 7), - au moins une lumière 10 évidée dans la rondelle 6 (fig. 8 et 9). Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 2, la collerette 8 est constituée par la branche radiale, s'étendant vers l'extérieur, d'une première virole V1 profilée en L : l'autre branche de cette virole V1 s'étend axialement et constitue le manchon 7 de fixation cidessus. Le joint considéré comporte en outre une seconde virole V2 profilée en L plus petite que la première : cette seconde virole présente elle-même une branche radiale s' é- tendant vers l'axe de l'arbre 2 et constituant la rondelle 6 ci-dessus alors que l'autre branche 11 de cette virole V2 s'étend axialement et est assemblée contre le manchon 7, notamment par emmanchement à force et/ou soudure. Ladite branche 11 s'étend axialement en sens inverse du manchon 7, c'est-à-dire en s'éloignant de la lèvre 4 à partir de la rondelle 6. Selon des variantes, les branches axiales des deux viroles V1 et V2 pourraient s'étendre dans le même sens, c'est-à-dire vers la lèvre 4 à partir des branches radiales respectives de ces viroles, et ces dernière pourraient même être constituées par une seule et même pièce métallique pliée jointivement sur elle-même au niveau des extrémités libres, alors contiguës et raccordées entre elles, de leurs deux branches axiales. C'est au bord intérieur de la rondelle 6 qu'est raccordé le voile 5 du joint, voile lui-même terminé par la lèvre 4, cette lèvre et ce voile étant généralement constitués d'un seul bloc d'élastomère moulé. Le manchon 7 est quant à lui avantageusement revêtu extérieurement d'un fourreau en élastomère 12 assurant une bonne étanchéité entre ce manchon et l'alésage évidé dans la paroi 3. On voit sur la figure 2 que la collerette 8 s'étend normalement parallèlement à la face extérieure de la paroi 3, à une petite distance de cette face, ce qui délimite entre elles un intervalle i. Pour démonter le joint, il suffit d'introduire dans cet intervalle i l'extrémité 13 d'un tournevis, puis de tourner cet outil, ce qui élargit ledit intervalle en déplaçant axialement le joint 1 le long de l'arbre 2. Le dégagement total du joint hors de la paroi 3 peut ensuite être achevé à la main ou, si nécessaire, à l'aide d'un second outil approprié de tout type désirable. Le joint illustré sur la figure 3 diffère de celui de la figure 2 par le mode de construction de sa collerette radiale 8. Cette collerette est ici obtenue en rabattant jointivement l'un contre l'autre deux tronçons intermédiaires de l'armature métallique, laquelle est constituée en une seule pièce. En d'autres termes, la rondelle 6 et le manchon 7 constitutifs de cette armature sont prolongés extérierernt, au niveau de leur zone de raccordement Z, par respectivement deux tronçons radiaux en forme de rondelles raccordés l'un à l'autre au niveau de leurs bords extérieurs 14 alors contigus. La figure 4 montre une autre variante d'un tel joint à collerette radiale extérieure 8. Ici, cette collerette prolonge l'extrémité d'un second manchon 15 prolongeant lui-même axialement, dans le sens s'éloignant de la lèvre 4, le bord intérieur de la rondelle 6. L'armature métallique du joint comprend alors successivement les quatre tronçons annulaires suivants, raccordés l'un à l'autre à angle droit : manchon de fixation 7, rondelle 6 s'étendant vers l'axe du joint, manchon de raccordement 15 et collerette 8 s'étendant vers l'extérieur. La rigole annulaire délimitée par ces trois derniers tronçons et ouverte vers l'extérieur peut être remplie, comme indiqué en 16, par le même élastomère que celui constitutif du fourreau 12, ces deux masses formant alors un seul bloc moulé. Ce remplissage 16 n'est pas un inconvénient pour l'accrochage ultérieur de l'outil de démontage sur la collerette 8, vu que l'élastomère est suffisamment mou pour être comprimé et/ou percé par la pointe de cet outil. Dans les joints illustrés sur les figures 5 à 7, et comme indiqué plus haut, l'élément de préhension prévu sur le fond 6 de la rigole constituée par le joint est au moins une patte 9 crevée dans ce fond et rabattue vers l'extérieur de la rigole. Cette patte 9 peut s'étendre parallèlement à l'axe -du joint comme visible sur les figures 5 et 6. Dans ce cas, sa prise peut être effectuée par serrage entre les machoires d'une pince ou à l'aide d'un crochet coopérant avec un trou évidé dans ladite patte. La patte 9 peut également s'étendre obliquement par rapport a la rondelle 6 constituant le fond de la rigole, ainsi que visible sur la figure 7. Elle peut même présenter en demi-section axiale une forme coudée. Dans ces deux derniers cas, la préhension du joint peut être effectuée par accrochage direct sur la patte 9, même si l'espace creux formé entre cette patte et la rondelle 6 est comblé par de l'élastomère comme visible en 17, ce matériau pouvant être percé ou comprimé par la pointe de l'outil d'accrochage. Il est préférable que les ouvertures 18 évidées dans la rondelle 6 pour dégager les pattes 9 présentent un contour fermé pour améliorer la tenue du joint et l'accrochage entre l'élastomère et le métal constitutif de l'armature. Bien entendu ces ouvertures 18 ne doivent pas demeurer ouvertes dans le joint terminé : elles sont obturées par un écran 19 en élastomère, lequel peut venir de moulage en un seul bloc avec la lèvre 4, le voile 5, le fourreau 12 et même un enrobage extérieur complet 20 du joint. Dans le joint illustré sur les figures 8 et 9 l'élément d'accrochage est, comme déjà dit, au moins une lumière 10 évidée dans la rondelle 6. Ici encore ladite lumière doit normalement être obturée par une membrane 21 en élastomère, membrane destinée à être percée par la pointe d'ùn outil d'accrochage venant prendre appui sur le bord de la lumière aux fins de démontage du joint. Pour identifier l'emplacement de chaque lumière 10, on fait apparaitre avantageusement dans l'enrobage 20 en élastomère du joint, lors du moulage de cet enrobage, une empreinte 22 disposée én regard de cette lumière. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement de joints à lèvre dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède. Ces joints présentent sur les joints antérieurement connus l'avantage d'être facilement démontables "de l'exté rieur du carter" au sens exposé ci-dessus, et sans que pour autant le diamètre de leur manchon de fixation soit augmenté par rapport au diamètre correspondant des j oints antérieurement connus du même genre. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déj à de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment - celles ou aucun fourreau ou coussin 12 en élastomère ne serait prévu pour revêtir extérieurement le manchon 7, ce manchon pouvant être ajusté directement dans un palier de support ou analogue, - celles où l'ensemble du second manchon 15 et de la collerette radiale 8 de la figure 4 serait remplacé par un seul collet tronconique ayant le même profil que la patte 9 visible sur la figure 7. REVENDICATIONS 1. Joint pour assurer l'étanchéité au passage d'un arbre (2) à travers une paroi (3), comportant une lèvre annulaire (4) en élastomère à une extrémité d'un voile (5) d'allure tronconique prolongé à son autre extrémité par une armature annulaire profilée en L, c'est-à-dire comprenant elle-même successivement une rondelle radiale (6) et un manchon axial de fixation (7) qui entoure le voile, caractérisé en ce que sa rondelle (6) comporte un élément (8, 9, 10) se prêtant facilement à la prise ou à l'accrochage d'un outil. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est une collerette (8) solidaire de l'armature du joint et s'étendant radialement vers l'extérieur à partir d'une zone annulaire de cette armature. 3. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone annulaire de l'armature est le bord terminal d'un second manchon (15) prolongeant axialement, dans le sens s'éloignant de la lèvre (4), le bord intérieur de la rondelle (6). 4. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone annulaire de l'armature est approximativement celle où se raccordent la rondelle (6) et le manchon (7). 5. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (8) est constituée par deux tronçons intermédiaires contigus de l'armature repliés jointivement l'un contre l'autre. 6. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (8) est constituée par la branche radiale d'une première virole (V1) profilée en L, la rondelle (6) étant formée par la branche radiale d'une seconde virole (V2) profilée en L, branche s'étendant vers l'axe du joint, et en ce que les branches axiales (7 et 11) de ces deux viroles sont assemblées l'une contre l'autre. 7. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est constitué par au moins une patte (9) crevée dans la rondelle (6) et s'étendant axialement dans le sens qui s'éloigne de la lèvre (4). 8. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage est constitué par au moins une lumière (10) pratiquée dans la rondelle (6) et normalement obturée par de l'élastomère.