Brevet FR2621661A1 — publié le 19890414

DISPOSITIF D'ETANCHEMENT POUR PALIERS, EN PARTICULIER POUR ROULEMENTS. La présente invention se rapporte à un dispositif d'étanchement pour paliers, en particulier pour roulements, comprenant une ou plusieurs bagues d'étanchéité dont les lèvres sont appliquées contre une surface d'étanchéité par une chambre tubulaire élastique. De tels dispositifs d'étanchement ne sont plus nouveaux. Ainsi par exemple, pour l'étanchement des arbres, on connaît par le modèle d'utilité allemand 19 12 303 un joint annulaire glissant comprenant une partie fixe et une partie tournant avec l'arbre, entre ces deux parties étant interposée une pièce intermédiaire circulaire légèrement élastique, munie d'une cavité et dont la surface latérale externe est raccordée à la partie fixe du joint, tandis que son alésage est réalisé sous la forme d'une surface de glissement et que la cavité est remplie d'air comprimé conformément aux conditions de service à chaque fois considérées. Dans ce mode de réalisation connu, une commande, fonction de la température, de la pression régnant dans la cavité de la pièce intermédiaire circulaire n'est pas possible sans une mise en oeuvre de moyens importants. Pour ce faire, il faudrait, en effet, un capteur de température dans la chambre du palier, un dispositif mécanique de régulation de la pression etc. L'objet de la présente invention est de mettre au point un dispositif d'étanchement du type précité dans lequel la force d'application de la lèvre sur la surface d'étanchéité soit commandée en fonction de la température. 2 6 2 1 6 6 1 Ce résultat est atteint selon la présente invention par le fait qu'une chambre tubulaire élastique, remplie d'un fluide s'y dilatant en cas d'augmentation de température, par exemple un gaz ou un liquide, est appliquée sur au moins un élément-support ou analogue. Le dispositif selon l'invention permet d'assurer, en fonction des variations de température, une force d'application optimale de la lèvre d'une bague d'étanchéité sur une surface d'étanchéité, par exemple de la lèvre d'une bague d'étanchéité, insérée dans la bague extérieure d'un palier, sur une surface d'étanchéité de la bague intérieure. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la chambre tubulaire élastique est appliquée sur une surface frontale, tournée vers l'intérieur, de l'élément-support, tandis que la lèvre est appliquée sur une surface d'étanchéité tournée vers l'extérieur. Dans ce mode de réalisation, la lèvre est plus fortement appliquée contre la surface d'étanchéité lorsque la température de service augmente, si bien que l'élasticité, diminuant avec la température, de la matière plastique dont est fabriquée la bague d'étanchéité, est compensée et que la force d'étanchement est maintenue. Mais dans certaines conditions, il peut aussi être souhaitable que la force d'application de la lèvre soit diminuée à mesure qu'augmente la température, par exemple lorsque la matière plastique utilisée présente une résistance à l'abrasion plus faible aux hautes températures et que par conséquent il convient de réduire la force agissant au point de contact entre la lèvre et la surface d'étanchéité. Une diminution, fonction de la température, de la force d'application est obtenue selon l'invention en faisant en sorte que la chambre tubulaire élastique soit appliquée sur une surface frontale, tournée vers l'extérieur, de l'élément-support et que la lèvre soit appliquée sur une surface d'étanchéité tournée vers l'extérieur. Conformément à d'autres caractéristiques de l'invention, la bague d'étanchéité est directement munie d'une chambre tubulaire intégrée degrés et comporte une mince cloison appliquée sur un 26 2 1661 élément-support. Grâce à ces dispositions, on obtient un agencement peu encombrant et facile à réaliser. Selon une particularité de l'invention, la chambre tubulaire est réalisée sous la forme d'une pièce séparée qui peut, par exemple, être insérée entre deux bagues d'étanchéité de façon que la pression d'application des deux lèvres d'étanchéité puisse être réglée automatiquement en fonction de la température ambiante. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la bague d'étanchéité comporte un point d'amorce de flexion. Il est aussi possible que l'élément-support soit réalisé en forme de disque. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, une fente d'étanchéité est prévue entre le disque-support et la surface latérale de la bague intérieure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustré par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente un joint annulaire pour roulements selon l'invention en cas de faible température de service; la figure 2 représente le joint selon la figure 1 en cas de température de service élevée; la figure 3 représente un autre exemple de réalisation d'un joint selon l'invention et la figure 4 représente l'exemple-de réalisation selon la figure 3 en cas de température de service élevée. Les figures 1 et 2 représentent un joint pour roulements selon l'invention qui se compose d'une bague d'étanchéité 1 et d'un disque- support 2 lequel, dans la zone extérieure, est raccordé à la bague d'étanchéité 1, par exemple par vulcanisation, et descend jusqu'à la surface latérale 4 de la bague intérieure 5 (seulement schématisée) en laissant subsister une fente 3. Le joint est disposé dans une rainure annulaire 6 de la bague extérieure 7 (seulement schématisée) et est appliqué sur un épaulement 8 de la bague intérieure 5. En cas d'augmentation de la température de service, la précontrainte, avec laquelle la lèvre 9 est appuyée sur la surface latérale 10 de la bague intérieure 5, décroît normalement, étant donné que la rigidité 26216 6 1 du matériau du joint diminue. Pour obtenir une force d'étanchéité constante en cas de température de service variable, la bague d'étanchéité 1, réalisée en un matériau élastique, est munie d'une chambre tubulaire annulaire 11 qui est remplie sans pression d'un gaz ou d'un liquide fortement expansif. Lorsque la température de service augmente, le gaz ou le liquide inclus dilate alors la chambre tubulaire 11 à l'endroit d'une mince cloison 12 appliquée sur le disque-support 2 (figure 2), de sorte que la bague d'étanchéité 1, à partir d'un point d'amorce de flexion 13 s'infléchit et appuie plus fortement la lèvre 9 sur la surface latérale 10. Le fluide se dilatant dans la chambre tubulaire 11 sert ici de capteur de température, si bien que la pression d'application de la lèvre 9 se règle automatiquement en fonction de la température ambiante. Le point pour roulements, représenté sur les figures 3 et 4, se compose d'une bague d'étanchéité 14 en un matériau élastique et d'un disquesupport 15 qui sont mutuellement raccordés dans la zone extérieure, par exemple par collage, et qui sont disposés dans une rainure annulaire 16 de l'alésage de la bague extérieure 17. Le disque-support 15 descend jusqu'à la surface latérale 18 de la bague intérieure 19 en laissant un jeu formant une botte à labyrinthe 20. La bague d'étanchéité 14 comporte une chambre tubulaire annulaire 21 qui est remplie d'un gaz ou d'un liquide se dilatant lorsque la température augmente. En cas de faibles vitesses de rotation de l'arbre (non représenté) et, par conséquent d'une faible température de service du palier, la lèvre 22 de la bague d'étanchéité 14 est appliquée sur une surface radiale 23, tournée vers l'extérieur, de la bague intérieure 19 (figure 3). Plus l'arbre tourne vite, plus la température de service du palier croSt et plus forte est la chaleur de frottement dégagée au niveau du point de contact entre la lèvre 22 et la bague intérieure 19. Lorsque les températures de service s'élèvent, le gaz ou le liquide inclus dilate la chambre tubulaire 21 à l'endroit d'une mince cloison 24 appliquée sur la surface frontale li5a, tournée vers l'extérieur, du disque-support 15, de sorte que la bague d'étanchéité 14 s'infléchit à partir d'un point d'amorce de flexion 25 et que la lèvre 22 se soulève (figure 4). La pression 26 2 1661 d'application de la lèvre 22 contre la surface d'étanchéité 23, dépend ainsi de la vitesse de rotation de l'arbre, c'est-à-dire qu'elle diminue à mesure que la vitesse de rotation augmente et inversement, si bien que, même en cas de vitesses de rotation élevées, il ne se produit aucune érosion dommageable de la lèvre 22. La bague d'étanchéité 14 est protégée contre les détériorations par un disque de recouvrement 26. Ce disque de recouvrement 26 est inséré dans une rainure annulaire 27 de la bague extérieure 17 et descend jusqu'à la surface latérale 28 de la bague intérieure 19 en laissant un jeu de manière à former une botte à labyrinthe 29. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation précédemment décrit. Des modifications peuvent être apportées à la conception des différents éléments sans sortir du cadre de la présente invention. Ainsi par exemple, la lèvre de la bague d'étanchéité peut aussi être appliquée avec précontrainte radiale, par exemple sur une surface latérale d'une bague intérieure, la chambre tubulaire, en cas d'augmentation des températures de service, venant s'appuyer à l'endroit d'une mince cloison, par exemple sur la surface de l'alésage d'une bague extérieure. Par ailleurs, il est aussi possible d'exécuter la chambre tubulaire sous la forme d'une pièce séparée et de la faire coopérer avec la lèvre de la bague d'étanchéité et d'une surface d'appui ou de la disposer entre deux bagues d'étanchéité. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchement pour paliers, en particulier pour roulements, comprenant une ou plusieurs bagues d'étanchéité dont les lèvres sont appliquées contre une surface d'étanchéité par une chambre tubulaire annulaire élastique, caractérisé par le fait qu'une chambre tubulaire élastique (11, 21), remplie d'un fluide se dilatant en cas d'augmentation de température, par exemple un gaz ou un liquide, est appliquée sur au moins un élément-support (2, 15) ou analogue. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre tubulaire élastique (11) est appliquée sur une surface frontale, tournée vers l'intérieur, de l'élément-support (2), tandis que la lèvre d'étanchéité (9) est appliquée sur une surface d'étanchéité (10) tournée vers l'extérieur. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre tubulaire élastique (21) est appliquée sur une surface frontale (15a), tournée vers l'extérieur, de l'élément-support (15) tandis que la lèvre (22) est appliquée sur une surface d'étanchéité (23) tournée vers l'extérieur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bague d'étanchéité (1, 14) comporte une chambre tubulaire (11, 21) directement intégrée et est munie d'une mince cloison (12, 24) appliquée sur l'élément-support (2, 15). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la bague d'étanchéité (1) comporte un point d'amorce de flexion (13, 25). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la chambre tubulaire est réalisée sous la forme d'une pièce séparée. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément-support (2, 15) est réalisé sous la forme d'un disque. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une fente d'étanchéité (3, 20) est prévue entre le disque-support et la surface latérale (4, 18) de la bague intérieure (5, 19).