Brevet FR2764033A3 — publié le 19981204

FR 2764033 A3 19981204 FR 9806650 A 19980527 La présente invention concerne un joint d'arbre pour rendre étanche un arbre dans un passage de boîtier com- prenant une installation d'étanchéité entourant coaxialement l'arbre et pénétrant dans une cavité du boîtier. Etat de la technique Les joints pour arbre servant à assurer l'étanchéité d'un passage d'arbre dans un boîtier sont des moyens connus. Pour cela, on utilise usuellement des joints d'arbre, annulaires, radiaux, qui s'appliquent contre l'arbre et sont logés dans une cavité du boîtier par exemple une rai- nure. Lorsqu'on utilise de tels joints annulaires d'arbre dans des boîtiers et que le palier de l'arbre présente des tolérances importantes, les joints d'étanchéité subissent des contraintes radiales irrégulières du fait des défauts d'angle au niveau du palier de l'arbre. Cette mise en biais de l'arbre par rapport au moyen d'étanchéité détruit en partie l'effet d'étanchéité du joint et ne permet plus de garantir l'étanchéité de la traversée du boîtier. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un joint d'arbre correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'un profil de l'installation d'étanchéité et réalisé pour qu'en cas d'application irrégulière d'une force radiale sur la longueur axiale de l'installation d'étanchéité on conserve une pression d'application axiale et radiale de l'instal- lation d'étanchéité dans la cavité de boîtier et contre l'arbre. Le joint d'étanchéité d'arbre selon l'invention offre l'avantage par rapport à l'état de la technique que même pour un arbre présentant un défaut d'angle, il permet de garantir l'étanchéité de la traversée du boîtier. Comme un profil de l'installation d'étanchéité est réalisé pour qu'en cas de contrainte radiale irrégulière par rapport à la lon- gueur axiale de l'installation d'étanchéité, on a une pres- sion axiale et radiale de l'installation d'étanchéité dans la cavité du boîtier et au niveau de l'arbre, on conserve l'effet d'étanchéité en compensant l'éventuelle décharge de l'installation d'étanchéité par un décalage ou un défaut d'angle de l'arbre à rendre étanche. Grâce à une forme parti- culière de l'installation d'étanchéité, on favorise l'établissement d'une force antagoniste par laquelle5 l'installation d'étanchéité est appliquée contre l'arbre ou les parois de la cavité du boîtier sous l'effet d'une con- trainte radiale irrégulière. Cette force antagoniste garantie l'application de l'installation d'étanchéité contre les sur- faces d'étanchéité appropriées. Selon d'autre caractéristiques avantageuses de l'invention: * l'installation d'étanchéité comporte des bourrelets d'étan- chéité dirigés en diagonal, et entre chaque fois deux bour- relets d'étanchéité on se trouve un espace libre, e les bourrelets d'étanchéité possèdent une découpe libre dans les zones d'extrémité de la cavité de boîtier, * les bourrelets d'étanchéité ont une hauteur relativement importante par rapport à leur largeur, * une surface d'étanchéité tournée vers l'arbre avec au moins deux et notamment trois surfaces d'étanchéité partielles formées par les bourrelets d'étanchéité. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de l'unique figure annexée montrant un exemple schématique de réalisation, selon une vue en coupe d'un arbre logé dans un passage de boîtier. Description de l'exemple de réalisation La figure montre un arbre 12 placé dans un boî- tier 10. La figure montre uniquement une partie située au ni- veau d'un palier 14. Le palier comporte une bague 16 logée dans une cavité 18 d'un passage 20 du boîtier 14. La bague de palier 16 forme un palier lisse pour l'arbre 12. La bague de palier 16 présente une enveloppe extérieure sphérique et la cavité 18 a une forme complémentaire. Cette réalisation sphé- rique garantit la compensation de tout défaut d'angle de l'axe 12, c'està-dire que malgré un guidage en biais de l'arbre 12 dans une certaine plage de tolérance au niveau du passage 20, cela garantit le palier. Le palier 14 comporte une installation d'étanchéité 22 logée dans une cavité 24 du boîtier. L'installation d'étanchéité 22 est constituée par un joint d'étanchéité entourant coaxialement l'arbre 12. La surface5 intérieure tournée vers l'arbre 12 de l'installation d'étanchéité 22 comporte des bourrelets d'étanchéité 26 péri- phériques coaxiaux, ayant une extension radiale relativement réduite. La surface d'étanchéité globale entre l'installation d'étanchéité 22 et l'arbre 12 est ainsi formée par des surfa-10 ces d'étanchéité partielles correspondant au nombre des bour- relets d'étanchéité 26 (dans l'exemple représenté, ces bourrelets sont au nombre de trois). En profil, l'installation d'étanchéité 22 présente des bourrelets d'étanchéité 28 disposés en diagonal suivant un angle de 90 et qui sont délimités chaque fois par un espace libre 30 en- tre les bourrelets d'étanchéité 28. Par rapport à l'extension radiale des bourrelets d'étanchéité 26, les bourrelets 28 ont une dimension relative qui est la hauteur en diagonale. L'installation d'étanchéité 22 s'appuie avec ses bourrelets d'étanchéité 28 d'une part contre un fond 32 de la cavité 24 du boîtier et d'autre part contre une bague d'appui 34 placée dans la cavité de boîtier 24 et contre un flasque de palier 36 qui ferme la cavité de boîtier 24. Les bourrelets d'étanchéité 28 adjacents au flas- que de palier 36 présentent une partie en contre dépouille 38 de sorte que le bourrelet d'étanchéité 28 s'applique sur le coin formé par le flasque de palier 36 et le fond 32 et ne remplit pas la zone de coin résultante avec l'installation d'étanchéité 22. Le profil trouvé de l'installation d'étanchéité 22 garantit une étanchéité de l'intervalle d'étanchéité rela- tivement important (a). Même pour un décalage d'angle de l'arbre 12 selon un défaut angulaire a non indiqué ici, on garantit l'étanchéité. Un décalage de l'angle a fait que l'installation d'étanchéité 22 est sollicité avec une force radiale, irrégulièrement selon la direction axiale de sorte qu'une décharge partielle de l'installation d'étanchéité 22 en découle. L'élasticité de l'installation d'étanchéité 22 établit au niveau des bourrelets d'étanchéité 28 une force antagoniste de sorte que la matière de l'installation d'étanchéité 22 est refoulée dans les volumes libres 30 au niveau des bourrelets d'étanchéité 28. Selon le débattement de l'arbre 12 de l'angle a, les bourrelets d'étanchéité 28 du côté du panneau de palier ou les bourrelets d'étanchéité 28 du côté de la bague d'appui sont comprimés. Un appui étanche à tout moment de l'installation d'étanchéité 22 contre le fond 24, la bague d'appui 34 et le panneau de palier 36 s'obtient dans ces conditions. La réalisation des bourrelets d'étanchéité 26 en contact avec l'arbre 12 produit également à cet endroit à tout instant un guidage étanche de l'arbre. L'installation d'étanchéité 22 décrite dans l'exemple de réalisation peut s'utiliser par exemple pour un palier étanche d'un arbre 12 avec une différence de pression de part et d'autre de l'installation d'étanchéité 22, qui se- rait inférieure à 3 bars. La vitesse angulaire de l'arbre 12 peut être par exemple étanchéité simple et garantie de l'arbre 12 même pour des to- lérances de palier importantes. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Joint d'arbre pour rendre étanche un arbre dans un pas- sage de boîtier comprenant une installation d'étanchéité en- tourant coaxialement l'arbre et pénétrant dans une cavité du boîtier, caractérisé en ce qu' un profil de l'installation d'étanchéité (22) et réalisé pour qu'en cas d'application irrégulière d'une force radiale sur la longueur axiale de l'installation d'étanchéité (22), on conserve une pression d'application axiale et radiale de l'installation d'étanchéité (22) dans la cavité de boîtier (24) et contre l'arbre (12). ) Joint d'arbre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'installation d'étanchéité (22) comporte des bourrelets d'étanchéité (28) dirigés en diagonal, et entre chaque fois deux bourrelets d'étanchéité (28), se trouve un espace libre (30). 3 ) Joint d'arbre selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bourrelets d'étanchéité (28) possèdent une découpe libre (38) dans les zones d'extrémité de la cavité de boîtier (24). ) Joint d'arbre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bourrelets d'étanchéité (28) ont une hauteur relativement importante par rapport à leur largeur. ) Joint d'arbre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par une surface d'étanchéité tournée vers l'arbre (12) avec au moins deux et notamment trois surfaces d'étanchéité partiel- les formées par les bourrelets d'étanchéité (26).