Brevet FR2659124A1 — publié le 19910906

GARNITURE PROFILEE D'ETANCHEITE POUR UNE LIAISON ELASTIQUE ET ETANCHE ENTRE DEUX OUVERTURES RELATIVEMENT MOBILES ET TRAVERSEES AXIALEMENT PAR UN ECOULEMENT La présente invention concerne une garniture profilée d'étanchéité servant de liaison élastique et étanche entre deux ouvertures situées l'une à côté de l'autre, mobiles l'une par rapport à l'autre et traversées axialement par un écoulement, la garniture se composant d'un soufflet élastique à peu près en forme de "V", dont le sommet du "Y" est situé radialement à l'extérieur et est sollicité de l'intérieur par un anneau de soutien, dont l'une des branches du "V" est liée fixement à une première des deux ouvertures tandis que la seconde branche libre s'applique contre la seconde des deux ouvertures, sur le bord de celle-ci orienté perpendiculairement à l'axe d'écoulement, par l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité et de maintien d'espacement. Une garniture profilée d'étanchéité de ce genre est connue d'après le document DE-A-35 38 671 Un inconvénient rencontré avec cette garniture d'étanchéité consiste en ce que, dans le cas d'un mouvement relatif des ouvertures qu'elle relie, elle glisse le long d'un des deux bords d'ouvertures avec un frottement relativement fort En outre, il est difficile avec cette garniture d'étanchéité d'établir ou de maintenir, dans toutes les conditions de marche et pour de longues périodes de service, constamment la force nécessaire de serrage permettant d'obtenir une efficacité optimale de cette garniture d'étanchéité. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et le problème est résolu en ce que l'élément de maintien d'espacement produit un frottement de roulement. Pour ce mode d'agencement de la garniture profilée d'étanchéité: l'élément de maintien d'espacement est un roulement un élément d'étanchéité est relié fixement au roulement; un moyen de serrage, articulé fixement sur la seconde ouverture, applique la branche du "V", librement mobile, du soufflet de façon étanche contre le bord de cette seconde ouverture; les moyens de serrage sont des ressorts répartis sur le pourtour de l'ouverture. Le problème précité peut également être résolu conformément à l'invention par un second mode d'agencement qui est caractérisé en ce que les éléments de maintien d'espacement sont des boulons répartis sur le pourtour de la seconde ouverture, orientés dans la direction axiale d'écoulement et montés à leurs extrémités dans des articulations sphériques, les positions desdits boulons étant mutuellement définies en relation avec la forme des surfaces, glissant radialement à distance l'une de l'autre, d'un anneau sur la branche librement mobile du "V" du soufflet et d'un encadrement de sortie associé à la seconde ouverture de telle sorte que, lors d'un mouvement relatif radial des deux ouvertures, la largeur de l'intervalle, rempli par un joint d'étanchéité et existant entre les deux surfaces glissant l'une par rapport à l'autre, reste à peu près égale. Pour ce mode d'agencement de la garniture profilée d'étanchéité: le joint d'étanchéité se compose d'une âme intérieure formé en fil métallique et d'une gaine extérieure molle en matière d'étanchéité; la surface prévue pour l'application de la branche libre du "V" du soufflet contre l'ouverture correspondante est agencée comme un encadrement de sortie réglable radialement sur cette ouverture; le réglage radial de l'encadrement de sortie est assuré par l'intermédiaire d'un organe profilé quadrillé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe d'une garniture profilée d'étanchéité, qui relie un encadrement d'entrée d'un ventilateur de moteur avec un encadrement de sortie d'air de refroidissement d'un radiateur de moteur; La Figure 2 représente en vue en perspective détaillée un roulement à billes associé à un élément d'étanchéité mou; La Figure 3 représente, sous la forme d'une partie de la représentation de la Figure 1, une autre réalisation de l'articulation de la garniture profilée d'étanchéité sur une des deux ouvertures à étanchéifier mutuellement; La Figure 4 représente une vue détaillée de la partie désignée par IV dans la garniture d'étanchéité indiquée sur la Figure 3; La Figure 5 donne une représentation détaillée, en correspondance à la ligne de coupe V-V de la Figure 3, de l'organe profilé, de maintien quadrillé. La garniture profilée d'étanchéité 1 relie élastiquement et de façon étanche un encadrement 2 d'entrée d'air d'un ventilateur 3 d'un moteur avec un encadrement 4 de sortie d'air d'un radiateur Les deux encadrements 2,4 sont mobiles l'un par rapport à l'autre dans toutes les directions En ce qui concerne le moteur, il s'agit du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. La garniture profilée d'étanchéité 1 est reliée rigidement à l'encadrement 2 d'entrée du ventilateur 3 Par contre, elle s'applique de façon mobile contre l'encadrement 4 de sortie du radiateur 5, et notamment d'une manière qui sera décrite encore de façon plus détaillée dans la suite. Le composant essentiel de la garniture profilée d'étanchéité 1 est un soufflet 6, élastique dans toutes les directions et ayant la forme d'un "V" ou d'un "U", la partie fermée du "y" ou du "U" étant orientée radialement vers l'extérieur A l'intérieur du sommet du "V" du soufflet 6 est disposé un anneau de soutien 7. -4 Un anneau 8 est lié fixement à la branche, librement mobile, du "V" du soufflet 6 Cet anneau 8 comporte, en direction de l'encadrement 4 de sortie du radiateur, une surface plane qui est orientée perpendiculairement à l'axe commun des ouvertures des encadrements 2,4 En regard de cette surface plane de l'anneau 8, il est prévu une surface plane et parallèle sur l'encadrement de sortie Entre les deux surfaces planes et parallèles qui ont été définies ci-dessus, il existe un intervalle à l'intérieur duquel est disposé un roulement à billes 9 se composant d'une cage 10 dans laquelle sont disposées des billes 11 Le roulement à billes 9 est lié fixement à un joint d'étanchéité mou 12 La fonction du roulement à billes 9 consiste, lors de déplacements, à soutenir l'anneau 8, lié rigidement avec l'enveloppe pliée 6, contre l'encadrement de sortie 4 par l'intermédiaire d'un frottement de roulement Le joint d'étanchéité 12 remplit par contre la fonction de séparer de façon étanche le volume situé radialement à l'intérieur de la garniture profilée d'étanchéité du volume situé radialemnet à l'extérieur. Des ressorts 13, articulés fixement sur le radiateur 5, et répartis sur le pourtour de l'encadrement de sortie 4, assurent une application de l'anneau 8 contre l'encadrement de sortie 4 par l'intermédiaire du roulement à billes 9 et du joint d'étanchéité mou 12. Du fait de la liaison rigide existant entre l'encadrement d'entrée 2 et le moteur 14, il se produit, pendant la marche du moteur et à cause de la suspension élastique de ce dernier, des mouvements relatifs entre les deux encadrements 2,4, ces mouvements pouvant être compensés au moyen de la garniture profilée d'étanchéité 1, ayant la structure décrite ci- dessus, sans grandes pertes par frottement. Dans une autre réalisation, la garniture profilée d'étanchéité 1 est appliquée contre l'encadrement de sortie 2 autrement que par des ressorts 13 Dans ce cas, un intervalle d'une largeur prédéterminable de façon fixe, est maintenu entre les surfaces planes de l'anneau 8 et de la face coopérante de l'encadrement de sortie 2 par l'intermédiaire de boulons d'espacement 15 lors de mouvements relatifs des encadrements 2 et 4 Dans ce but, les boulons d'espacements 15 sont articulés par leurs extrémités respectivement dans des articulations sphériques prévues d'une part sur l'encadrement de sortie 4 et d'autre part sur l'encadrement d'entrée 2 La surface de l'encadrement de sortie 4 qui coopère avec la surface plane de l'anneau 8 est réalisée avec une forme partiellement sphérique. Au moyen d'une adaptation du rayon de courbure de cette surface avec l'orientation des boulons d'espacement 15, il est possible de maintenir, lors de mouvements relatifs entre les encadrements 2 et 4, un intervalle à peu près constant entre l'anneau 8 et l'encadrement de sortie 4 Pour assurer l'étanchéité, il est prévu à l'intérieur de cet intervalle un joint d'étanchéité mou 16, qui se compose d'une âme centrale ferme 17 en fil métallique et d'une gaine molle 18 assurant l'étanchéité. Pour permettre un centrage des deux encadrements 2 et 4 l'un par rapport à l'autre, l'encadrement 4 de sortie du radiateur 5 est maintenu avec possibilité de déplacement contre le radiateur 5 par l'intermédiaire d'un organe 19 profilé, quadrillé de maintien Une vue en détail partielle de cet organe de maintien est représentée sur la Figure 5 sous la forme d'une vue en plan de la surface de base de l'organe de maintien. L'avantage essentiel des réalisations de la garniture profilée d'étanchéité conforme à l'invention et de leur disposition consiste en ce qu'il est possible d'obtenir une libre mobilité dans tous les sens avec un frottement minimal engendré entre les parties à relier En outre, on évite une transmission de bruit entre les encadrements à étanchéifier l'un par rapport à l'autre. REVENDICATIONS 1. Garniture profilée d'étanchéité servant de liaison élastique et étanche entre deux ouvertures situées l'une à côté de l'autre, mobiles l'une par rapport à l'autre et traversées axialement par un écoulement, la garniture se composant d'un soufflet élastique à peu près en forme de "V", dont le sommet du "V" est situé radialement à l'extérieur et est sollicité de l'intérieur par un anneau de soutien, dont l'une des branches du "V" est liée fixement à une première des deux ouvertures tandis que la seconde branche libre s'applique contre la seconde des deux ouvertures, sur le bord de celle-ci orienté perpendiculairement à l'axe d'écoulement, par l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité et de maintien d'espacement, caractérisée en ce que l'élément de maintien d'espacement produit un frottement de roulement. 2. Garniture profilée d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de maintien d'espacement est un roulement ( 9). 3. Garniture profilée d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un élément d'étanchéité ( 12) est relié fixement au roulement ( 9). 4 Garniture profilée d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un moyen de serrage ( 13,15), articulé fixement sur la seconde ouverture, applique la branche du "V", librement mobile, du soufflet ( 6) de façon étanche contre le bord ( 4) de cette seconde ouverture. 5 Garniture profilée d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de serrage consiste en des ressorts ( 13) répartis sur le pourtour de l'ouverture. 6. Garniture profilée d'étanchéité servant de liaison élastique et étanche entre deux ouvertures situées l'une à côté de l'autre, mobiles l'une par rapport à l'autre et traversées -7 axialement par un écoulement, la garniture se composant d'un soufflet plié élastique à peu près en forme de "V", dont le sommet du "V" est situé radialement à l'extérieur et est sollicité de l'intérieur par un anneau de soutien, dont l'une des branches du "V" est liée fixement à une première des deux ouvertures tandis que -la seconde branche libre s'applique contre la seconde des deux ouvertures, sur le bord de celle-ci orienté perpendiculairement à l'axe d'écoulement, par l'intermédiaire d'éléments d'étanchéité et de maintien d'espacement, caractérisée en ce que les éléments de maintien d'espacement sont des boulons ( 15) répartis sur le pourtour de la seconde ouverture, orientés dans la direction axiale d'écoulement et montés à leurs extrémités dans des articulations sphériques, les positions desdits boulons ( 15) étant mutuellemnet définies en relation avec la forme des surfaces, glissant radialement à distance l'une de l'autre, d'un anneau ( 8) sur la branche librement mobile du "V" du soufflet ( 6) et d'un encadrement de sortie ( 4) associé à la seconde ouverture de telle sorte que, lors d'un mouvement relatif radial des deux ouvertures, la largeur de l'intervalle, rempli par un joint d'étanchéité ( 16) et existant entre les deux surfaces glissant l'une par rapport à l'autre, reste à peu près égale. 7. Garniture profilée d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité ( 16) se compose d'une âme intérieure ferme ( 17) en fil métallique et d'une gaine extérieure molle ( 18) en matière d'étanchéité. 8. Garniture profilée d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la surface prévue pour l'application de la branche libre du "V" du soufflet ( 6) contre l'ouverture correspondante est agencée comme un encadrement de sortie ( 4) réglable radialement sur cette ouverture. 9. Garniture profilée d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le réglage radial de l'encadrement de sortie ( 4) est assuré par l'intermédiaire d'un organe profilé quadrillé ( 19).