Brevet FR2789133A1 — publié le 20000804

Dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint tel qu'une rondelle-joint d'un roulement. La présente invention se rapporte à un dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint tel que par exemple une rondelle- joint assurant l'étanchéité d'un espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, plus particulièrement pour assurer l'étanchéité d'un roulement. Des éléments formant joint sont couramment utilisés pour assurer l'étanchéité de l'espace intérieur de roulements, afin de prévenir les corps étrangers et l'humidité de pénétrer dans le roulement et pour empêcher le lubrifiant contenu dans le roulement de s'échapper de ce dernier. Des éléments formant joints souvent utilisés à cet effet sont des rondelles-joints du type dit Z qui Sont montées rigidement par leur bord externe dans une gorge ménagée dans la surface intérieure de la bague extérieure du roulement et présentent, à leur bord interne, un rebord tourné vers l'intérieur arrangé de manière à être espacé de la surface externe de la bague intérieure du roulement de sorte qu'une étroite fente subsiste entre ce rebord intérieur de la rondelle et la bague de roulement. Les rondelles-joints de ce type sont utilisées principalement dans des roulements dont la bague intérieure est la bague tournante, le rebord constituant avec ladite fente un joint à labyrinthe plutôt efficace. Cependant, sur de tels éléments formant joints, la fonction d'étanchéité risque de diminuer après une certaine période de fonctionnement, auquel cas le risque de fuite de graisse depuis l'intérieur du roulement est évident. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité de tels éléments formant joints. Le dispositif conforme à l'invention est destiné à améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint, assurant l'étanchéité d'un espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, en particulier pour assurer l'étanchéité de l'espace entre deux bagues d'un roulement monté sur un arbre, ledit élément formant joint étant fixé par l'un de ses bords circonférentiels à l'une desdites bagues de roulement, son bord opposé formant une fente d'étanchéité vis-à-vis de la bague de roulement opposée. Le dispositif comprend un élément annulaire qui peut être immobilisé axialement sur ledit arbre dans une position dans laquelle il porte par l'une de ses faces latérales radiales contre la face latérale du roulement adjacente à l'élément formant joint. Ledit élément annulaire présente une première surface annulaire conique, du côté tourné vers ledit élément formant joint. Un anneau élastique est positionné entre ladite première surface annulaire conique et ledit élément formant joint, ledit anneau élastique ayant une section telle qu'il exerce une force axiale en direction de l'élément formant joint. De préférence, l'élément annulaire peut être muni d'une partie annulaire évidée en forme de gorge sur sa face latérale tournée vers l'élément formant joint, ladite partie définissant un espace permettant un mouvement axial du roulement correspondant au jeu axial normal de roulement, sans contact entre l'élément formant joint et l'élément annulaire. De préférence, l'élément annulaire peut présenter une surface d'enveloppe extérieure comprenant ladite première surface annulaire conique et une seconde surface annulaire conique de sens opposé, du côté tourné vers la face latérale opposée de l'élément annulaire, ladite seconde surface annulaire conique étant prévue pour faciliter le montage de l'anneau élastique. Lesdites première et seconde surfaces annulaires coniques de l'élément annulaire peuvent être avantageusement reliées entre elles par une partie de surface de raccordement annulaire incurvée. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci- après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un dispositif conforme à l'invention; sur les dessins: la figure 1 représente, en coupe axiale, une partie d'un roulement pourvu d'un dispositif conforme à l'invention et monté sur un arbre; la figure 2 représente, à plus grande échelle, une partie du dispositif conforme à l'invention tel que représenté sur la figure 1. Sur la figure 1 est illustrée une partie d'un arbre cylindrique 1 comportant un épaulement 2. Un roulement 3 rigide à simple rangée de billes est monté sur l'arbre 1, l'une des faces latérales de sa bague intérieure portant contre l'épaulement 2 de l'arbre 1. Un élément annulaire 4 est disposé sur l'arbre 1 et est maintenu en appui contre la face latérale opposée de la bague intérieure du roulement 3. Cet élément annulaire 4 est retenu en position par exemple à l'aide d'un jonc d'arrêt 5 de type usuel, engagé dans une gorge circonférentielle de l'arbre 1. Dans l'exemple représenté, le roulement à billes 3 est muni de rondellesjoints 6 annulaires disposées sur les deux côtés du roulement, chacune comportant de façon usuelle un bord 7 extérieur fixé rigidement dans une gorge ménagée intérieurement dans la bague extérieure, et étant pourvue à son bord intérieur, d'un rebord 8 tourné vers l'intérieur, formant une surface cylindrique située à faible distance de la surface intérieure cylindrique 9 de la bague intérieure, constituant ainsi avec ladite surface cylindrique 9 un interstice d'étanchéité de grande longueur. Le roulement peut bien entendu présenter également d'autres types d'éléments formant joints, comblant l'espace entre les deux bagues du roulement, l'effet d'étanchéité étant dans ce cas amélioré d'une manière similaire à celle illustrée, et les rondelles formant joints telles que représentées pouvant également être conformées sans le rebord intérieur 8. Tel que cela apparaît mieux sur la figure 2, l'élément annulaire 4 présente un alésage cylindrique, tandis que sa surface d'enveloppe extérieure comprend une première portion de surface annulaire 10 conique, diminuant de diamètre en direction de la bague de roulement. De préférence, la surface d'enveloppe extérieure de la bague présente une seconde portion de surface annulaire 11 conique, de sens opposé à la première portion de surface 10 conique en étant tournée du côté éloigné du roulement. Les première et seconde portions de surface annulaires 10, 11 coniques de l'élément annulaire 4 se raccordent l'une à l'autre par une portion de surface annulaire de raccordement 12 incurvée, à l'endroit o l'élément annulaire 4 présente un diamètre extérieur maximal. La première portion de surface 10 conique présente, sur le côté de plus petit diamètre tourné vers la bague du roulement à l'état monté, une partie annulaire évidée 13 en forme de gorge dont la fonction primaire est de permettre au roulement de se déplacer axialement, sur une distance correspondant au jeu axial normal du roulement, sans que l'élément 6 formant joint (rondellejoint) risque d'entrer en contact avec l'élément annulaire 4. Comme illustré sur la figure 1, l'élément annulaire 4 est positionné de manière que l'une de ses faces latérales 14 porte contre la face latérale de la bague intérieure du roulement, du côté éloigné de l'épaulement 2 de l'arbre. Un anneau élastique 15 tel qu'un joint torique en caoutchouc est positionné (figure 1) contre la première portion de surface 10 conique, la taille (section) de l'anneau élastique 15 étant telle que ledit élément soit légèrement comprimé même dans la position illustrée sur la figue 1, exerçant ainsi une force axiale vers l'intérieur sur la rondelle 6 pour empêcher cette dernière de se dégager vers l'extérieur de sa position d'étanchéité. La seconde portion de surface 11 conique de l'élément annulaire 4 facilite le montage de l'anneau élastique 15 à sa position de fonctionnement illustrée par la figure 1. L'élément annulaire 4 présente son diamètre maximal à l'endroit de la portion de surface intermédiaire 12, mais la présence des deux portions de surface 10 et 11 coniques fait qu'il est toujours relativement simple de mettre en place l'anneau élastique 15 qui, après assemblage, maintiendra une légère pression sur la rondelle-joint 6 adjacente, garantissant ainsi que la fonction d'étanchéité sur ce côté du roulement est conservée. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation illustré et décrit avec référence aux dessins, des modifications et variantes étant possible dans le cadre de l'invention. Bien que l'élément formant joint tel que représenté et décrit est une rondelle- joint, il va de soi que le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé pour améliorer l'effet d'étanchéité d'autres types de joints usuels. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément (6) formant joint, assurant l'étanchéité de l'espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, notamment pour assurer l'étanchéité de l'espace entre deux bagues d'un roulement (3) monté sur un arbre (1), ledit élément (6) formant joint étant, à l'endroit d'un de ses bords circonférentiels, fixé à l'une desdites bagues, son bord opposé formant une fente d'étanchéité vis-à-vis de la bague opposée du roulement, caractérisé par le fait que le dispositif comprend un élément annulaire (4) susceptible d'être immobilisé axialement sur ledit arbre (1) dans une position dans laquelle l'une de ses faces latérales radiales (14) porte contre la face latérale du roulement adjacente audit élément (6) formant joint, ledit élément annulaire (4) ayant une première surface annulaire (10) conique du côté dudit élément (6) formant joint, et un anneau élastique (15) positionné entre ladite première surface (10) conique et ledit élément (6) formant joint, ledit anneau élastique (15) ayant une section telle qu'il exerce une force axiale en direction de l'élément formant joint. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément annulaire (4) comporte une partie (13) annulaire évidée en forme de gorge sur sa face latérale (14) tournée vers l'élément (6) formant joint, formant un espace pour permettre un mouvement axial du roulement correspondant au jeu axial normal du roulement, sans contact entre ledit élément (6) formant joint et l'élément annulaire (4). 3. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'élément annulaire (4) présente une surface d'enveloppe extérieure cpmprenant ladite première surface annulaire (10) conique et une seconde surface annulaire (11) conique de sens opposé qu côté de la face latérale opposée5 de l'élément annulaire (4), ladite seconde surface (11) conique étant prévue pour faciliter le montage de l'anneau élastique (15). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites première et seconde surfaces annulaires (10, 11) coniques de l'élément annulaire (4) sont reliées entre elles par une surface de raccordement annulaire (12) incurvée.