Brevet FR2712943A1 — publié le 19950602

L'invention se réfère à un dispositif pour étancher un palier de glissement d'arbre comprenant un coussinet lisse présen- tant une surface externe d'enveloppe cylindrique d'un premier diamètre, une surface interne d'enveloppe cylindrique d'un second diamètre et de première et seconde surfaces avant annulaires à chacune des extrémités opposées du coussinet lisse. Les coussinets lisses modernes se composent d'une matière com- posite ou sont fabriqués à partir de fibres de carbone. Par exemple, les sociétés ihg-Gleitlager, D-74078 Heilbronn et igus GmbH, D-51427 Bergisch Gladbach proposent de tels coussi- nets lisses. Les coussinets lisses sont comprimés dans l'alé- sage d'un logement de palier d'une partie de machine. Il se pose ici le problème d'éviter avant tout, pendant la durée de vie du palier, la pénétration de la poussière dans la zone du palier et de maintenir la graisse dans la zone du palier dans le cas de paliers de glissement à graissage permanent. Le but de l'invention est de créer un dispositif, du type conforme au genre rappelé ci-dessus, qui permet, par le biais d'une technique de fabrication simple, de réaliser une étan- chéité fiable. La solution doit pouvoir être utilisée en particulier dans la construction mécanique lourde, plus par- ticulièrement, pour des points d'appui oscillants. Ce problème est résolu par le fait que: - il est prévu une monture qui présente un alésage cylindri- que présentant un premier diamètre s'étendant sur une partie de sa longueur axiale, dans lequel la surface externe d'enve- loppe du coussinet lisse est maintenue sans Jeu radial, - l'alésage de monture se poursuit par une première surface annulaire radiale qui se continue, au-delà de la première sur- face avant du coussinet lisse par une première paroi cylindri- que d'un troisième diamètre plus petit que le premier diamètre mais plus grand qu'un second diamètre et dans laquelle est ménagée une première rainure annulaire pour le maintien d'un premier joint d'étanchéité, l'alésage de monture se poursuit par une seconde surface annulaire qui se continue au-delà de la seconde surface avant du coussinet lisse par une seconde paroi cylindrique de troi- sième diamètre et dans laquelle est ménagée une seconde rai- nure annulaire pour le maintien d'un second Joint d'étanchéi- té, et - la monture présente une surface cylindrique externe qui s'étend en continu, depuis une surface d'extrémité, au moins sur une grande partie de la longueur axiale et suivant un quatrième diamètre plus grand que le premier diamètre. Cette monture avec les coussinets lisses comprimés intérieu- rement est simplement insérée, en tant qu'ensemble prémonté, dans un alésage de logement de palier d'une partie de machi- ne, de la même façon que le sont jusqu'à présent les coussi- nets lisses. Ainsi, on obtient, par un mode de fabrication technique simple, les rainures annulaires nécessaires au main- tien des joints d'étanchéité, c'est-à-dire que l'alésage pour le logement de palier de la partie de machine qui, la plupart du temps, n'est pas facilement manipulable, n'a pas besoin d'une transformation particulière. Les rainures annulaires nécessaires au maintien des joints d'étanchéité peuvent être réalisées de manière simple et sans problème avec la préci- sion requise sur la monture séparée, qui peut elle-même être produite de manière rationnelle en série. Du fait des parois cylindriques faisant saillie radialement vers l'intérieur jusqu'au troisième diamètre, un maintien très efficace des joints d'étanchéité est garanti de sorte qu'on peut employer en particulier des joints d'étanchéité qui empêchent aussi bien la pénétration de la saleté de l'extérieur vers l'inté- rieur que la sortie de la graisse en sens inverse. Une monture d'une seule pièce suppose que les coussinets soient pressés radialement l'un contre l'autre pour l'assem- blage. De tels coussinets lisses élastiques sont courants. Il est possible d'utiliser des coussinets lisses rigides, en partant du fait que: - la monture se compose de deux douilles se succédant axiale- ment, - la première douille présente un premier alésage cylindri- que de premier diamètre et s'étendant sur une partie de sa longueur axiale, dans lequel est maintenue une première zone partielle axiale de la surface externe d'enveloppe du cous- sinet lisse, le premier alésage se poursuivant, sur la première surface annulaire radiale par la première paroi cylindrique dans laquelle est ménagée la première rainure annulaire pour le maintien du premier joint d'étanchéité et - la seconde douille présente un second alésage cylindrique de premier diamètre et s'étendant sur une partie de sa lon- gueur axiale, dans lequel est maintenue une seconde zone partielle axiale de la surface externe d'enveloppe du coussi- net lisse, le second alésage se poursuivant, sur la seconde surface annulaire radiale, par la seconde paroi cylindrique dans laquelle est ménagée la seconde rainure annulaire pour le maintien du second joint d'étanchéité. Les deux douilles sont comprimées au moyen d'un simple dis- positif presseur sur les extrémités opposées d'un coussinet lisse. D'autres avantages ressortent des caractéristiques suivantes a) la surface cylindrique externe s'étend, au moins dans le cas de la douille, sans interruption sur toute la longueur axiale de cette dernière. b) les deux douilles sont de conception identique. c) la surface cylindrique externe d'une douille se prolonge par une surface d'un épaulement en une surface cylindrique présentant un cinquième diamètre plus grand que le quatrième diamètre, la surface cylindrique étant disposée radialement par rapport à la paroi cylindrique présentant la rainure annulaire. d) la surface de l'épaulement est prévue pour être dans la même position axiale que la surface annulaire radiale. e) les rainures annulaires servent à maintenir chacune un joint d'étanchéité de section transversale ronde. f) les première et seconde zones partielles axiales présen- tent une longueur axiale au moins approximativement simi- laire. g) les première et seconde surfaces annulaires radiales sont disposées chacune avec un jeu axial minime par rapport aux surfaces avant opposées du coussinet lisse. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La figure unique est une coupe longitudinale d'un palier de glissement d'arbre conforme à l'invention, l'arbre et la partie de machine n'étant représentés que partiellement. Le dispositif, conforme à la figure unique, comprend un cous- sinet lisse 11 rigide connu en soi, comprenant une surface d'enveloppe externe cylindrique 12, d'un premier diamètre D1, une surface d'enveloppe interne cylindrique 13 d'un second diamètre D2 et de première et seconde surfaces avant annulai- res 14, 15 à chacune des extrémités opposées. Le second diamè- tre D2 correspond également au diamètre externe d'un arbre 16 seulement schématisé ici. Dans la zone d'extrémité gauche du coussinet lisse 11 du des- sin, se trouve une première douille de monture 17. Celle-ci présente un premier alésage cylindrique 18, dont la longueur axiale correspond au moins approximativement à la demi- longueur axiale du coussinet lisse 11 et dans lequel s'insère, sans Jeu radial avec un ajustement particulièrement serré, à peu près la moitié du coussinet lisse 11. On peut aussi ren- forcer le maintien par de la colle. Le premier alésage 18 se prolonge, au-delà d'une première surface annulaire radiale 19, par une première paroi cylindrique 21 suivant un troisième diamètre D3 compris entre le premier diamètre D1 et le second diamètre D2. La première paroi cylindrique 21 présente une première rainure annulaire 22, dans laquelle est maintenu un premier Joint d'étanchéité 23. Il s'agit ici de préférence d'un joint d'étanchéité 23 de section transversale ronde qui est très bon marché et dont la mise en place ne pose aucun problème. Ce type assure une bonne étanchéité dans les deux sens, c'est-à-dire qu'aucune poussière ne peut pénétrer et qu'aucune graisse ne peut sortir. A la suite de l'épaulement faisant saillie radialement vers l'intérieur sur le troisième diamètre D3, le premier joint d'étanchéité 23 s'applique suf- fisamment près de la surface de l'arbre 16, même quand il fait un peu saillie au-delà de la première paroi cylindrique 21. Ainsi, le Joint d'étanchéité 23 est guidé de manière fiable. La première douille 17 présente une surface cylindri- que externe 24 opposée radialement vers l'extérieur au pre- mier alésage 18 et dont le quatrième diamètre D4 est naturel- lement supérieur au premier diamètre et correspond au diamètre interne d'un alésage de logement de palier 25 d'une pièce de machine 26 de manière à y maintenir la douille 17 sans jeu radial et en particulier avec ajustement serré. La surface cylindrique externe 24 se continue, après un épau- lement radial 27, par une surface cylindrique 28 présentant un cinquième diamètre D5 et, ce, Jusqu'à la surface d'extrémi- té gauche 29. L'épaulement 27 et la première surface annulai- re 19 sont situés de préférence dans un plan radial commun. L'extrémité axialement saillante de la première douille 17 est indéformable grâce à cet élargissement et cela forme également une butée axiale par rapport à la pièce mécanique 26 ce qui facilite le montage et rend difficile un décalage axial ultérieur. Dans la zone d'extrémité droite du coussinet lisse 11 du des- sin, se trouve une seconde douille 31. Celle-ci présente un second alésage cylindrique 32 dont la longueur axiale corres- pond au moins approximativement à la demi-longueur axiale du coussinet lisse 11 et dans lequel s'insère l'autre moitié du coussinet lisse 11. Le second alésage 32 se prolonge, au-delà d'une seconde surface annulaire radiale 33, par une seconde paroi cylindrique 34 présentant le troisième diamètre D3. Dans la seconde paroi cylindrique 34 est ménagée une seconde rainure annulaire 35 dans laquelle est maintenu un second joint d'étanchéité 36 qui est de préférence identique au pre- mier joint d'étanchéité 23. La seconde douille de monture 31 présente une surface cylindrique externe 37 opposée radiale- ment vers l'extérieur au second alésage 32 et présentant le quatrième diamètre D4 et elle est maintenue également sans jeu radial, de préférence avec ajustement serré, dans l'alésa- ge de logement de palier 25. Par ailleurs, la surface cylin- drique externe 37 s'étend sans interruption sur toute la lon- gueur axiale Jusqu'à la surface d'extrémité 38. I1 est ainsi garanti que l'unité prémontée peut être insérée dans l'alésage de logement de palier 25. A l'état monté, le coussinet lisse 11 est serré dans les douilles 17, 31 et est maintenu dans le sens axial en supplé- ment par adhérence et complémentarité de formes entre la pre- mière et la seconde surfaces annulaires 19, 33 et ne peut donc pas se décaler. Les douilles 17, 31 sont coinçées entre la surface externe d'enveloppe 12 et l'alésage de logement de palier 25 et donc également fortement maintenues. Une réalisation pratique d'un dispositif à palier présente les dimensions principales suivantes: longueur axiale du coussinet 11 - 30 mm diamètre Dl - 34 mm, D2 - 30 mm, D3 - 30,5 mm, D4 - 36 mm, D5 - 40 mm. Un tel dispositif à palier de ce type est approprié par exem- ple pour le logement d'un bras de levage d'un hayon de char- gement d'un poids-lourd. A la place de la monture composée de deux douilles 17 et 31, il peut être prévu une monture en une seule pièce qui n'a pas besoin d'être représentée en particulier ici. Cette variante nécessite un coussinet lisse dont le diamètre peut être dimi- nué en vue du montage. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour étancher un palier de glissement d'arbre comprenant un coussinet lisse présentant une surface externe d'enveloppe cylindrique d'un premier diamètre, une surface interne d'enveloppe cylindrique d'un second diamètre et de première et seconde surfaces avant annulaires à chacune des extrémités opposées du coussinet lisse, caractérisé en ce que: - il est prévu une monture (17, 31) qui présente un alésage (18, 32) cylindrique présentant un premier diamètre (D1) s'étendant sur une partie de sa longueur axiale, dans lequel la surface externe d'enveloppe (12) du coussinet lisse (11) est maintenue sans jeu radial, - l'alésage (18) de monture se poursuit par une première sur- face annulaire radiale (19) qui se continue, au-delà de la première surface avant (14) du coussinet lisse (11) par une première paroi cylindrique (21) d'un troisième diamètre (D3) plus petit que le premier diamètre (D1) mais plus grand qu'un second diamètre (D2) et dans laquelle est ménagée une premiè- re rainure annulaire (22) pour le maintien d'un premier joint d'étanchéité (26), - l'alésage (32) de monture se poursuit par une seconde surfa- ce annulaire (33) qui se continue au-delà de la seconde surfa- ce avant (15) du coussinet lisse (11) par une seconde paroi cylindrique (34) de troisième diamètre (D3) et dans laquelle est ménagée une seconde rainure annulaire (35) pour le main- tien d'un second joint d'étanchéité (36), et - la monture (17, 31) présente une surface cylindrique exter- ne (24, 37) qui s'étend en continu, depuis une surface d'ex- trémité (38), au moins sur une grande partie de la longueur axiale et suivant un quatrième diamètre (D4) plus grand que le premier diamètre (D1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - la monture se compose de deux douilles (17, 31) se succè- dent axialement, en ce que la première douille (17) présente un premier alésage (18) cylindrique, de premier diamètre (D1) et s'étendant sur une partie de sa longueur axiale, dans lequel est maintenue une première zone partielle axiale de la surface externe d'enveloppe (12) du coussinet lisse (11), le premier alésage (18) se poursuivant, sur la première surface annulaire radiale (19), par la première paroi cylindrique (21), dans laquelle est ménagée la première rainure annulaire (22) pour le maintien du premier joint d'étanchéité (23) et - la seconde douille (31) présente un second alésage (32) cylindrique, de premier diamètre (D1) et s'étendant sur une partie de sa longueur axiale, dans lequel est maintenue une seconde zone partielle axiale (32) de la surface externe d'en- veloppe (12) du coussinet lisse (11), le second alésage (32) se poursuivant, sur la seconde surface annulaire radiale (33), par la seconde paroi cylindrique (34) dans laquelle est ména- gée la seconde rainure annulaire (35) pour le maintien du second joint d'étanchéité (36). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface cylindrique externe (37) s'étend, au moins dans le cas de la douille (31), sans interruption sur toute la lon- gueur axiale de cette dernière. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux douilles (17, 31) sont de conception identique. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface cylindrique externe (24) d'une douille (17) se prolonge par une surface d'un épaulement (27) en une surface cylindrique (28) présentant un cinquième diamètre (D5) plus grand que le quatrième diamètre (D4), la surface cylindrique (28) étant disposée radialement par rapport à la paroi cylin- drique (21) présentant la rainure annulaire (22). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface de l'épaulement (27) est prévue pour être dans la même position axiale que la surface annulaire radiale (19). 7. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rainures annulaires (22, 35) servent à maintenir chacune un joint d'étanchéité (23, 36) de section transver- sale ronde. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les première et seconde zones partielles axiales présentent une longueur axiale au moins approximativement similaire. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces annulaires radiales (19, 33) sont disposées chacune avec un jeu axial minime par rapport aux surfaces avant opposées (14, 15) du coussinet lisse (11).