Brevet FR2610693A1 — publié le 19880812

Dispositif d'étanchéité pour des soupapes. L'invention concerne un dispositif d'étanchéité pour des soupapes, en particulier pour relier de façon étanche un élément métallique à un élément de carter en matière plastique. Dans le cas d'éléments métalliques qui sont enrobés d'une matière plastique par injection, par exemple de douilles filetées pour des raccords à air comprimé de soupapes, on n'obtient pas, en règle gêné- rale, une étanchéité absolue à la pression entre l'élément métallique et l'élément de matière plastique obtenu par injection ou 11 élément moulé par injection de matière plastique, car, principalement dans le cas de contraintes thermigues, des dilatations thermiques différentes se présentent entre les éléments qui sont reliés entre eux. Le manque d'étanchéité est constitué, dans la zone de la fente de sépara; tion qui est prévue entre l'élément métallique et l'élément enrobé de matière plastique injectée.On a déjà soumis des propositions (DE-OS 34 27 033) de rendre cette fente absolument étanche à la pression, en montant, à l'extrémité de la fente située du côté extérieur du carter, un élément d'étanchéité, de préférence un joint torique. De façon générale, ce joint torique est appliqué sous pression contre la fente à rendre étanche, lors du vissage d'un corps de raccord pour le milieu sous pression. Mais, en général, la position du joint torique ne peut pas être déterminée toujours et absolument de façon certaine, en particulier lors du vissage ou du dévissage des raccords pour le milieu sous pression. En outre, il n'est pas possible de tenir compte du problème des dilatations thermiques différentes des éléments à relier entre eux de façon à assurer une étanchéité absolue de la zone de liaison ou de la fente. En partant de ce qui précède, l'invention a pour objet de réaliser un dispositif d'étanchéité du genre en question de telle façon que l'on puisse obtenir une liaison absolument étanche à la pression, entre des éléments métalliques ou des inserts métalliques et des éléments en matière plastique injectée, de préférence de soupapes. La liaison étanche à la pression doit même être assurée dans le cas où des dilatations thermiques d'importances différentes pourraient apparaître entre les éléments qui sont reliés entre eux. Pour résoudre ce problème, l'invention propose un dispositif d'étanchéité du genre rappelé en tête du présent mémoire, lequel dispositif est caractérisé par le fait que dans la zone de la liaison entre l'élément de carter et l'élément métallique, au moins une dépression en forme de gorge est ménagée dans ce dernier élément, que dans la dépression en forme de gorge est inserré un élément d'étanchéité avec une précontrainte par rapport aux parois de la gorge, et que l'élément de carter est constitué par une pièce moulée par injection sur l'élément métallique, de manière qu'elle s'accroche à l'aide d'une partie saillante dans la dépression en forme de gorge, la réalisation étant telle que 1 'espace rendu étanche et qui se trouve dans le fond de la gorge, entre l'élément métallique et l'élé- ment d'étanchéité, n'est pas rempli de matière plastique. Grâce au positionnement de l'élément d'étan chéité ou du joint torique dans une position de relative précontrainte et de préférence à étanchéité latérale, dans la gorge de l'élément métallique, on est assuré, par l'enrobage dudit élément métallique avec la matière plastique de l'élément de carter à relier; que l'espace qui se situe à la base ou dans le fond de la gorge, entre celle-ci et l'élément d'étanchéité, n'est pas complètement rempli, par injection, avec la matière plastique ; cela signifie qu'après durcissement du matériau plastique, il subsiste un certain espace libre de mobilité pour le matériau élastomère de l'élément d'étanchéité, grâce à quoi l'élément d'étanchéité peut s'adapter à des dilatations thermiques différentes entre l'élément métallique et l'élément en matière plastique, avec pour conséquence assurer de façon certaine une étanchéité entre la zone directe du contact entre l'élément en matière plastique et l'élément métallique. La forme de la gorge peut être choisie de fa çon différente et être adaptée à l'élément d'étanchéité qui est à utiliser ; de préférence, on met en oeuvre un blocage latéral de l'élément d'étanchéité, afin d'empêcher la pénétration de la matière plastique dans la zone du fond de la gorge, donc dans le cas ou le processus d'injection a lieu à l'intérieur d'un outil. Toutefois, l'élément d'étanchéité peut également présenter, par exemple, par rapport à des bords d'étanchéité ou des reglettes d'étanchéité prévues dans le fond de la gorge, des contraintes radiales dirigées vers l'intérieur, grâce à quoi il subsiste également dans la zone du fond de la gorge, entre celui-ci.et l'élé- ment d'étanchéité, un espace libre qui n'est pas rempli par la matière plastique. Dans le cadre de la liaison d'une douille filetée d'un embout pour un milieu sous pression avec un élément de carter en matière plastique d'une soupape, le dispositif d'étanchéité selon l'invention est caractérisé par le fait que la douille filetée qui est faite avec un métal et qui sert à relier une conduite sous pression, comporte sur sa périphérie au moins une gorge dans laquelle est mis en place un joint torique avec contrainte latérale par les parois de la gorge, et que la douille filetée, avec le joint torique mis en place, est enrobée du matériau plastique de l'élément de boi- tier injecté, l'espace situé dans le fond de la gorge, radialement à l'intérieur du joint torique,étant dépourvu de matière plastique. Suivant une forme de réalisation avantageuse, la gorge est cunéiforme. Suivant une variante, le dispositif d'étanchéité selon l'invention est caractérisé par le fait que la gorge est réalisée sous la forme d'une gorge rectangulaire avec des bords d'étanchéité s'étendant sur sa base, que l'élément d'étanchéité est constitué par un anneau rectangulaire qui est rendu étanche, par rapport au fond de la gorge, dans la zone d'appui sur les bords d'étanchéité, et que la douille filetée et l'anneau rectangulaire sont enrobés par injection de la matière plastique de l'élément de carter, la réalisation étant telle que l'espace situé dans le fond de la gorge, entre les bords d'étanchéité n'est pas rempli de matière plastique et sert d'espace libre pour des déplacements de l'anneau rectangulaire. Dans ce qui suit, on explicitera l'invention à l'aide d'exemples d'exécution, référence étant faite au dessin annexé dans lequel la figure 1 est une vue en coupe partielle, avec représentation d'une liaison conforme à l'invention entre une douille filetée et un élément de carter d'une soupape la figure 2 montre, à échelle fortement agrandie, une vue.en coupe d'un détail de la position de l'élément d'étanchéité dans sa gorge, position qui est représentée du côté droit dans la figure 1 les figures 3 et 4 montrent des vues en coupe, comparables à celle de la figure 2, pour d'autres formes de réalisation de l'invention. Dans l'exemple d'exécution représenté dans la figure 1, une douille filetée 1, par exemple d'une admission ou d'une évacuation d'un milieu sous pression d'une soupape, est reliée, de façon conforme à l'invention, à un élément de carter 3 de la soupape. La douille filetée possède, dans l'exemple d'exécution représenté, au moins deux gorges périphériques 5 ou des cavités d'une autre configurati#on, dans chacune desquelles pénètre une partie saillante 7 de l'élément de carter 3. Dans la gorge située à droite dans la figure 1, est inséré un joint torique ; ainsi que cela ressort de la vue en détail, à plus grande échelle, de la figure 2, la largeur de la gorge est inférieure à ce que l'on désigne par l'épaisseur du cordon du joint torique, grâce à quoi le joint torique possède une configuration déformée en ellipse. Lors de l'établissement de la liaison, reproduite dans la figure 1, entre la douille filetée 1 et l'élément de carter 3, la douille filetée qui est faite avec un métal, est placée dans un outil et est, avec le joint torique qui se situe dans la gorge, enrobée par injection de la matière plastique qui forme l'élément de carter. Etant donné que le joint torique 9 est légèrement précontraint, de la façon décrite cidessus, dans la gorge, c 'est-à-dire serré entre les parois de la gorge, il subsiste, pendant le processus d'injection, un espace libre.11. Il en résulte, que le joint torique peut compenser le déplacement relatif entre la douille filetée et l'élément de carter, car il possède, au moins dans la zone qui est voisine de l'espace 11, une certaine mobilité.On assure ainsi, et de façon efficace, une étanchéité de la fente 13 qui existe entre la douille filetée et l'élément de carter de la soupape. En particulier, il n'est pas nécessaire de monter sur l'extrémité de la fente 13, qui est située du coté extérieur du çarter, un élément d'étanchéité qui aurait pour mission d'assurer l'étanchéité dans la zone de la fente et qui aurait besoin d'un support particulier à l'aide d'un raccord à visser. Dans la figure 3, on a représenté un exemple d'exécution dans lequel la gorge 9 est cunéiforme également dans cette forme d'exécution, le joint torique 9 est quelque peu coincé entre les parois de la gorge. La forme d'exécution selon la figure 3 se distingue en particulier par une facilité de montage du joint torique dans la gorge. Dans la forme de réalisation représentée dans la figure 4, il est prévu, selon l'invention, un anneau rectangulaire 15 qui est introduit dans une gorge rectangulaire 17 avec un coincement radial dirigé vers l'intérieur. La gorge rectangulaire 17 est pourvue de deux arêtes périphériques d'étanchéité 19, en sorte que l'anneau rectangulaire porte, avec étanchéité, contre les arêtes d'étanchéité 19, et cela de telle façon qu'il subsiste, d'une manière comparable aux exemples d'exécution précédents, un espace libre 11. L'anneau rectangulaire 5 peut, d'une manière qui est comparable à la forme d'exécution selon les figures 1 à 3, être réalisé de telle façon qu'il soit également coincé laralement entre les parois de la gorge, grâce à quoi on assure une sécurité supplémentaire contre la pénétration de la matière plastique pendant le processus d'injection. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité pour des soupapes, en particulier pour relier de façon étanche un élément métallique à un élément de carter en matière plastique, caractérisé par le fait que dans la zone de la liaison entre l'élément de carter et l'élément métallique, au moins une dépression en forme de gorge est ménagée dans ce dernier élément, que dans la dépression en forme de gorge est inserré un élément d'étanchéité avec une précontrainte par rapport aux parois de la gorge, et que l'élément de carter est constitué par une pièce moulée par injection sur l'élément métallique, de manière qu'elle s'accroche à l'aide d'une partie saillante dans la dépression en forme de gorge, la réalisation étant telle que l'espace rendu étanche et qui se trouve dans le fond de la gorge, entre l'élément métallique et l'élément d'étanchéité, n'est pas-rem- pli de matière plastique. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, dans le cadre de la liaison d'une douille filetée d'un embout pour un milieu sous pression avec un élément de carter en matière plastique d'une soupape, caractérisé par le fait que la douille filetée (1) qui est faite avec un métal et qui sert à relier une conduite sous pression, comporte sur sa périphérie au moins une gorge (5) dans laquelle est mis en place un joint torique avec contrainte latérale par les parois de la gorge, et que la douille filetée (1), avec le joint torique mis en place, est enrobée du matériau plastique de l'élément de boîtier (3) injecté, l'espace situé dans le fond de la gorge, radialement à l'intérieur du joint torique (9), étant dépourvu de matière plastique. 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la gorge (5) est cunéiforme. 4. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la gorge est réalisée sous la forme d'une gorge rectangulaire (17) avec des bords d'étanchéité (19) s'étendant sur sa base, que l'élément d'étanchéité est constitué par un anneau rectangulaire (15) qui est rendu étanche, par rapport au fond de la gorge, dans la zone d'appui sur les bords d'étanchéité (19), et que la douille filetée (1) et l'anneau rectangulaire (15) sont enrobés par injection de la matière plastique de l'élément de carter, la réalisation étant telle que l'espace situé dans le fond de la gorge, entre les bords d'étanchéité (19), n'est pas rempli de matière plastique et sert d'espace libre pour des déplacements de l'anneau rectangulaire (15).