Brevet FR2765300A1 — publié le 19981231

La présente invention concerne un élément d'étanchéité de tige de piston réalisé à partir d'un joint d'étanchéité comportant un élément de renforcement, un élément de guidage et une pièce d'appui, qui sont introduits l'un derrière l'autre dans un tube métallique ou similaire servant de boîtier et qui entoure à l'état monté une tige de piston. Des éléments d'étanchéité de tige de piston avec des éléments de guidage sont connus, dans lesquels le joint d'étanchéité comportant un anneau de renforcement, l'élément de guidage et la pièce d'appui sont constitués de trois pièces séparées, qui sont introduites dans un tube métallique pourvu d'un bord replié ou ourlé à une extrémité et sont maintenues ensemble dans le tube par un sertissage périphérique (DE-GM 84 14 741). Ce mode de réalisation connu avec beaucoup de pièces constitutives individuelles n'est pas seulement coûteux, mais est également très long dans la direction axiale. Un but de la présente invention est de réaliser une unité constituée de peu de pièces constitutives, et qui nécessite un encombrement axial plus faible. Ce but est atteint selon l'invention en ce que l'élément de renforcement relié au joint d'étanchéité est en même temps réalisé en tant qu'élément de guidage pour la tige de piston. De cette manière, le nombre d'éléments individuels est réduit. L'élément de renforcement servant d'élément de guidage peut selon d'autres caractéristiques de l'invention être réalisé sous la forme d'un joint plat qui entoure la tige de piston seulement avec un jeu faible, sous la forme d'une cornière annulaire, dont une branche orientée radialement supporte le joint d'étanchéité et dont l'autre branche dirigée axialement entoure la tige de piston, ou encore sous la forme d'un corps annulaire en forme de U ayant deux branches orientées axialement, la deuxième branche s'étendant axialement servant de surface de centrage pour la garniture d'étanchéité dans le tube métallique ou similaire. La branche enveloppant la tige de piston avec jeu agrandit la surface de guidage pour la tige de piston de sorte qu'un basculement est assurément empêché. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est proposé de réaliser l'élément de renforcement en forme de Z en section transversale, la branche radialement extérieure s'étendant axialement reprend alors la fonction de la pièce d'appui de sorte que le nombre de pièces individuelles de l'élément d'étanchéité de la tige de piston est encore davantage réduit. L'alésage de l'élément de renforcement peut selon une autre caractéristique de l'invention être pourvu d'une couche d'un matériau réduisant le frottement afin de permettre un glissement sans à-coup de la tige de piston. Afin d'assurer une étanchéité parfaite entre l'élément d'étanchéité de tige de piston et le boîtier et d'empêcher la pénétration de fluide ou de gaz, la surface d'enveloppe de l'élément de renforcement peut, selon une autre caractéristique de l'invention, être pourvue d'une couche en matériau élastomère. De préférence, le matériau utilisé ici est le même que celui utilisé pour le joint d'étanchéité. Quelques exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins ci-joints et sont ci-après expliqués plus en détail. Sur les dessins - la figure 1 est une représentation de l'extrémité d'un vérin pneumatique avec la tige de piston, le piston et l'élément d'étanchéité de la tige de piston en section longitudinale ; et - les figures 2 à 4 représentent plusieurs autres formes de réalisation de l'élément d'étanchéité de la tige de piston en section longitudinale. Les mêmes pièces sont désignées avec les mêmes références numériques. Selon l'exemple de réalisation de la figure 1, l'extrémité côté sortie de la tige de piston d'un vérin pneumatique est représentée avec une tige de piston 1 (représentée en traits pointillés) et un piston 2 relié à celle-ci, qui est guidé dans un tube à paroi mince 3 fabriqué en tôle. Le volume intérieur 4 du tube 3 est rempli avec un gaz sous pression. Le tube 3 est pourvu d'un bord replié 5, qui forme une surface d'appui interne pour l'élément d'étanchéité 6 de la tige de piston. Cet élément d'étanchéité de tige de piston 6 est réalisé à partir d'un joint d'étanchéité 7 en élastomère avec de bonnes propriétés d'étanchéité, qui glisse avec étanchéité avec une lèvre d'étanchéité 8 (ici représentée à l'état non monté) sur la surface 9 de la tige de piston 1, et l'élément de renforcement 10 en métal ou similaire relié à celle-ci. Cet élément d'étanchéité de tige de piston 6 est fixé axialement dans le tube 3 par une moulure de sertissage 12 avec interposition d'une pièce d'appui 11. L'élément de renforcement 10 est réalisé dans cet exemple sous la forme d'un joint 13, dont l'alésage 14 entoure la surface 9 de la tige de piston 1 avec un jeu radial faible et sert de ce fait de guidage pour la tige de piston 1. Le joint d'étanchéité 7 comporte à l'état non monté (comme représenté) une projection radiale faisant saillie vers l'extérieur 15, qui appuie à l'état monté sous précontrainte contre l'alésage interne 16 du tube 3 et forme ainsi une étanchéité statique. Selon l'exemple de réalisation de la figure 2, l'élément de renforcement 10 est réalisé sous la forme d'une cornière annulaire 17, dont la branche orientée axialement 18 entoure la tige de piston avec un faible jeu radial. De part cette branche, la longueur de guidage est sensiblement agrandie. Selon l'exemple de réalisation de la figure 3, l'élément de renforcement 10 est réalisé sous la forme d'un corps annulaire 19 en forme de U comportant deux branches axiales 20 et 21 orientées dans la même direction, la branche radialement interne 20 entourant la tige de piston 1 avec un faible jeu radial, alors que la branche radialement extérieure 21 centre la garniture d'étanchéité 7 dans l'alésage 16 du tube 3. Enfin, selon l'exemple de réalisation de la figure 4, l'élément de renforcement 10 est réalisé en forme de Z en section transversale avec deux branches axiales 22, 23 pointant en direction opposée. Alors que la branche radialement interne 22 entoure la tige de piston 1 avec jeu, la branche radialement externe 23 reprend la fonction d'appui de l'élément d'étanchéité de tige de piston 6 dans le tube 3, de sorte que la pièce d'appui additionnelle selon les exemples de réalisation des figures 1 à 3 peut être omise. Pour l'étanchéité statique entre l'élément d'étanchéité 6 de la tige de piston et le tube 3, la branche 23 est recouverte d'élastomère. Revendications 1.- Elément d'étanchéité (6) de tige de piston (1) réalisée à partir d'un joint d'étanchéité (7) présentant un élément de renforcement (10), un élément de guidage et une partie d'appui, qui sont introduits l'un derrière l'autre dans un tube métallique (3) ou similaire servant de boîtier et qui entoure à l'état monté une tige de piston (1), caractérisé en ce que l'élément de renforcement (10) relié au joint d'étanchéité (7) est en même temps réalisé en tant qu'élément de guidage pour la tige de piston (1). 2.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (10) relié au joint d'étanchéité (7) est réalisé sous la forme d'un joint plat (13). 3.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (10) relié au joint d'étanchéité (7) est réalisé sous la forme d'une cornière annulaire (17). 4.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (10) relié au joint d'étanchéité (7) est réalisé sous la forme d'un corps annulaire (19) en forme de U ayant deux branches (20, 21) dirigées axialement pointant dans la même direction. 5.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de renforcement (10) relié au joint d'étanchéité (7) est réalisé en forme de z en section transversale avec deux branches (22, 23) s'étendant axialement et pointant en direction opposée. 6.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'alésage (14) de l'élément de renforcement (10) respectivement de la branche radialement interne orientée axialement (18, 20, 22) de l'élément de renforcement (10) entoure la tige de piston (1) seulement avec un jeu radial faible. 7.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'alésage (14) de l'élément de renforcement (10) respectivement des branches radialement internes (18, 20, 22) est pourvu d'une couche de matériau réduisant la frottement. 8.- Elément d'étanchéité de tige de piston selon lune des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la surface d'enveloppe de l'élément de renforcement (10) est pourvue d'une couche de matériau élastomère.