Brevet FR2580365A1 — publié le 19861017

La présente invention a pour objet une bague d'étanchéité en une matière élastique qui comprend des parties latérales dont la face intérieure ou extérieure présente des surfaces coniques dont les sommets imagi#naires des cônes sont respectivement orientés vers des côtés opposés et dont les sections s'évasent vers l'extérieur et vers l'intérieur, ainsi qu'une section formant une surface cylindrique circulaire et une seconde surface conique sur le côté opposé à la première surface conique, la disposition étant telle que la section maximale de la seconde surface conique est opposée à la section minimale de la première surface conique, et une gorge présentant un fond cylindrique sur la paroi circonférentielle comportant la seconde surface conique. Une bague d'étanchéité connue du type ci-dessus sert à assurer l'étanchéité des paliers des axes d'une chenille et comporte des lèvres d'étanchéité formées sur les deux côtés, ainsi que, sur le pourtour, des. bordures concourant en pointe vers l'extérieur (DE-OS 28 08 159). La présente invention s'est fixé pour but de produire, en partant de cette bague d'étanchéité connue, une bague plus stable, et qui sous l'action des forces axiales, peut se déformer davantage tout en conservant ses propriétés. L'invention atteint ce but en ce que entre les deux surfaces coniques, situées sur l'un des côtés, et des surfaces coniques radialement opposées, est prévue une surface frontale plane, tandis que, entre la paroi latérale de la gorge et la surface conique adjacente est prévue une surface cylindrique. Lorsqu'une force axiale s'exerce sur la bague d'étanchéité de l'invention, la surface frontale de celleci s'applique étroitement contre la surface frontale adjacente, tandis que ses parties latérales se déforment de plus en plus à mesure que la force augmente, sans qu'il en résulte une déformation égale de la partie centrale. avec deux bagues dl étanch té pontées en série dans le sens axial, les surfaces frontales plane butantes des bagues d'étanchéité constituent une étanchéité sûre. La présence de la surface cylindrique augmente la stabilité de la bague d'étanchéité. La bague d'étanchéité qui fait l'objet de l'invention peut être utilisée aussi bien dans l'évidement d'un collet, en particulier, d'un collet à vis, qu'avec une bague de montage disposée dans le même plan, et qui fait en même temps fonction de cale d'espacement entre deux corps s'appliquant contre les surfaces frontales des bagues d'étanchéité.Lorsque, en particulier dans ce dernier cas, le diamètre de la bague d'étanchéité a été sous-dimensionné, il est possible que des bagues d'étanchéité conformes à l'invention, montées sur un élément ou un composant mâle, puissent être assurées contre un enlèvement inopiné de celuici. La bague d'étanchéité selon l'invention est facile à fabriquer et à monter. Les deux surfaces coniques disposées latéralement et la section comprise entre ces dernières pourraient, ensemble, être remplacées par une convexité. Parmi les autres particularités avantageuses de la bague d'étanchéité qui fait l'objet de l'invention, il convient de souligner - que la présence de la bague de support facilite le montage de celle-ci - que grâce à sa conception particulière cette bague d'étanchéité est capable de supporter des efforts axiaux très considérables - qu'elle permet à la pièce sur laquelle elle est appelée à être montée, des tolérances d'usinage relativement importantes, tout en restant capable de supporter des efforts axiaux approximativement du même ordre qu'auparavant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel Figure 1 est une coupe longitudinale à travers un dispositif conforme à l'invention Figures 2 et 3 sont respectivement des vues de détail dudit dispositif Figure 4 représente une variante, sous le même angle que la figure 2 Figure 5 montre une modification sous un autre angle ; et, Figure 6 représente une autre variante de ce dispositif. En se référant au dessin, on voit une pièce de raccordement 1, présentant la -forme d'une vis, qui traverse une pièce de liaison ou de jonction 2. La pièce de liaison 1 comporte un trou borgne 3 reliée à un perç#age transversal 4 débouchant dans une gorge extérieure 5. Dans la région de l'embouchure du trou borgne 3 se trouve un filetage extérieur 6, tandis que l'extrémité opposée se termine par un collet radial extérieur 7 dont le pourtour présente la forme d'un écrou à six pans La pièce de raccordement 1 traverse la tête 8 de la pièce de liaison 2, tête présentant un perçage de réception 9 et qui s'applique, de part et d'autre de la gorge 5, contre des surfaces cylindriques de la pièce de raccordement 1. Le perçage 9 communique avec un perçage de liaison perpendiculaire 10. La pièce de liaison 2 est pourvue, au voisinage du perçage 10 d'un filetage extérieur 11. Le collet 7 de la pièce de liaison 1 présente, du côté du filetage 6, un logement 13, facile à usiner, ayant une section rectangulaire, qui est destiné à recevoir une bague d'étanchéité 14, faisant saillie à l'extérieur du logement 13 et qui s'applique contre la face frontale adjacente de la tête 8. La bague d'étanchéité 14 placée dans le logement 13 ne peut que subir de faibles déformations et, de ce fait, est à l'abri des détérioriations et des destructions. Sur le filetage 6 est enfilée une bague d'étanchéité similaire 14' qui s'applique contre l'autre côté de la tête 8 et qui est montée sur une bague de support 15, en s avançant de part et d'autre de cette dernière. La bague d'étanchéité 14 est représentée plus en détail sur la figure 2. On voit qu'elle comprend une partie centrale 15 flanquée, de chaque côté d'une partie latérale 16, 17 ces dernières ayant une structure énantiomorphe ou "miroir". La partie centrale est entourée d'une gorge 18 essentiellement rectangulaire. Chacune des deux parties latérales 16 et 17 comporte une première et une seconde surface conique qui, pour la partie latérale 16 portent les références 19 et 20. Entre les surfaces coniques 19 et 20 s'étend une surface frontale 33 , perpendiculaire à l'axe, tandis qu'entre les premières surfaces coniques 19 et 19a disposées l'une en face de l'autre s'étend une surface 21 limitant un cylindre creux. La gorge périphérique extérieure 18 s'évase vers l'extérieur ; elle est limitée par des parois coniques 22 et 23 et par une paroi de fond #cylindrique 24. Les surfaces coniques 20 et 22 sont reliées par une surface cylindrique 34. La partie latérale 17 est l'image spéculaire de la partie 16. Les éléments de celle-ci correspondant à ceux de la partie latérale 16 ont été désignés par les mêmes références auxquelles on a adjoint la lettre a Su lieu d'être limitées par des droites, les premières surfaces coniques 19 et 19a et la surface cylindrique 21 pourraient tout aussi bien être définies par un arc symétrique, en particulier par un arc de cercle. La bague d'étanchéité est faite d'un polymère, en particulier de polyuréthane injecté, de caoutchouc thermoplastique, etc... La bague de support 15 représentée sur la figure 3 est en une matière métallique, en particulier en acier inoxydable ou en une matière plastique dure. Son corps 25 a essentiellement une forme rectangulaire. Ses bords extérieur et intérieur sont respectivement limités par des biseaux 26, 26a et 27, 27a. Le pourtour intérieur de la bague de support 15 présente un collet intérieur 28 #dont la partie centrale est limitée par une surface cylindrique 29, et les côtés, respectivement par une surface conique 30 ou 30a. Entre le biseau 27 et la surface conique 30 s'étend une surface 31a limitant un cylindre. Une surface de cylindre correspondante 31a s'étend entre la surface conique 30a et le biseau 27a. Comme représenté sur la figure 1, la bague d'étanchéité 14 est montée sur sa bague de support 15 avec une certaine précontrainte radiale. Le collet 28 s'avance, avec un certain jeu radial 32 ou 32a, dans la gorge 18 de la bague d'étanchéité 14. La surface cylindrique 29 de la bague de support 15 s'applique contre le fond 24 de la bague 14. La bague d'étanchéité 14 montée sur le côté droit de la figure 1 est enfilée avec une certaine précontrainte sur le filetage extérieur 6, de sorte que l'élément de liaison 2 est tenu sur la pièce de raccordement. Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, la bague d'étanchéité 14 est à l'intérieur de la bague de support 15 puisque la surface intérieure de la première s'applique contre le filetage extérieur 6. Lorsque la bague d'étanchéité doit prendre appui sur sa surface extérieure, la bague de montage vient se placer à l'intérieur de la bague 14 en modifiant convenablement les différentes parties de la bague de support et de la bague d'étanchéité, les surfaces 19, 21 et 19a étant, dans ce cas, situées sur le pourtour extérieur de la bague d'étanchéité. La bague de montage 15 est plus étroite que la bague d'étanchéité 14. Lorsque la bague d'étanchéité 14 est logée à l'intérieur de la bague de montage 15, ses parties latdrales 16 et 17 dépassent sur les côtés. La bague d'étanchéité 14 pourrait avoir les dimensions suivantes: diamètreextérieur 12 nm, largeur 3 mm. La bague de montage 15 pourrait avoir les dimensions suivantes : diamètre extérieur 15 mm, largeur 2,5 mm. Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 4 et 5, on a repris, pour les composants correspondants, les références utilisées sur les figures 1 à 3, en adjoignant toutefois la lettre "a" à ceux ayant été modifiés. La bague d'étanchéité des figures 4 et 5 présente, sur sa face intérieure, une convexité 35 correspondant aux deux surfaces coniques 19 et 19a et à la surface de cylindre creux 21 de la figure 2. De chaque côté a été prévue une surface frontale 33. Dans la région des surfaces frontales 33, les surfaces coniques 20 et 20a sont situées en face de la convexité 35. Au centre a été prévue une gorge 18a dont les parois coniques sont plus inclinées que les parois coniques 22 et 23 de la bague d'étanchéité de la figure 2, ces parois latérales pouvant, à la limite, être perpendiculaires à l'axe. A chacune des parois coniques de la gorge 18a fait suite, à l'extérieur de celleci, une surface cylindrique 34. Sur la face intérieure de la bague d'étanchéité, on a prévu douze éminences radiales 36, uniformément espacées circonférentiellement qui, vues dans le sens circonférentiel, comme sur la figure 4, présentent la forme d'un croissant de lune et, vues radialement, la forme d'un coin. Comme on le voit au centre de la figure 4, la largeur de ces éminences est maximale au milieu et décroît en pointe vers les surfaces frontales 33. Ces éminences permettent de tolérer des écarts relativement importants du diamètre du filetage extérieur 6 sans qu'il soit nécessaire d'exercer des forces axiales très différentes sur celui-ci. Le nombre des éminences radiales 34 peut être choisi à volonté. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 6, la bague d'étanchéité 15a, qui joue en même temps le rôle de cale d'espacement, a été modifiée pour permettre de monter côte à côte deux bagues d'étanchéité 14 de la figure 2 ou 14a des figures 4 et 5. A cette fin, l'espacement axial des deux collets intérieurs 28 de la bague de support 15a a été calculé de façon que les surfaces frontales adjacentes 33 des bagues 14 s'appliquent complètement l'une contre l'autre avec une certaine précontrainte, en étanchant ainsi le pourtour intérieur des bagues d'étanchéité par rapport à leur pourtour extérieur. Pour que la bague d'étanchéité 14 ou 14a, au lieu d'être montée sur un élément mâle, puisse être installée dans un élément femelle ou dans une ouverture, il suffit d'intervertir les structures des pourtours intérieur et extérieur dans les exemples de réalisation décrits plus haut. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté. On pourra y apporter de nombreuses modifications de détail sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1"- Bague d'étanchéité en matière plastique qui comprend des parties latérales (16,17) dont la face intérieure ou extérieure présente des surfaces coniques (19,19a) dont les sommets imaginaires des cônes sont respectivement orientés vers des côtés opposés et dont les sec tions s'élargissent vers l'extérieur et vers l'intérieur, ainsi qu'une section formant une surface cylindrique circulaire (21), et une seconde surface conique (20, 20a) sur le côté opposé à la première surface conique, la disposition étant telle que la section maximale de la seconde surface conique (20, 20a) est opposée à la section minimale de la première surface conique (19,19a), et une gorge présentant un fond cylindrique (24) le long de la paroi périphérique comportant la seconde surface conique (20, 20a), caractérisée en ce qu'une surface frontale plane (33) est prévue entre les deux surfaces coniques radialement opposées (19, 20) situées sur l'un des deux côtés, et en ce qu'une surface cylindrique (34) est prévue entre la paroi latérale (22, 23) de la gorge et la surface conique adjacente (20, 20a). 2 - Bague d'étanchéité ayant une bague profilée (15) s'engageant dans sa gorge (18), caractérisée en ce que ladite gorge (18) est conçue pour recevoir un élément de forme correspondant (28) de ladite bague profilée faisant fonction de bague de support (15), la disposition étant telle que la surface cylindrique (34) de la bague d'étanchéité vient s'appliquer contre une surface cylindrique (31) de la bague de support (15) voisine de l'élément de forme (28). 3 - Bague d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un certain jeu latéral subsiste entre l'élément de forme saillant (28) de la bague de support (15) et la partie de la bague d'étanchéité (14) comportant la gorge (18). 40. Bague d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des éminences (36) s'étendant axialement et faisant saillie radialement sont prévues sur son côté opposé à la gorge (18). 5 - Bague d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisée en ce que, vue dans le sens. du pourtour de la bague d'étanchéité, l'éminence (36) est plus longue dans le sens radial au voisinage de la gorge (18a) et est plus large circonférentiellement qu'aux deux bords, et en ce qu'elle présente une section cunéiforme, 6 - Bague d'étanchéité selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'éminence (36) présente, vue dans le sens du pourtour, la forme d'un croissant de lune.