Brevet FR2800433A1 — publié le 20010504

Dispositif d'étanchéité et son procédé de montage La présente invention porte sur un dispositif assurant l'étanchéite de l'espace neutre situé entre un arbre et un carter à rotation mutuelle relative. On a préconisé jusqu'à présent un dispositif d'étanchéité 100 représenté à la Figure 2, par exemple, à titre de dispositif d'étanchéité de ce genre. La Figure 2 représente la coupe partiellement simplifiée d'un dispositif d'étanchéité à l'état monté conformement à l'état actuel de la technique. Comme l'indique la Figure, le dispositif 100 assure l'étanchéité de l'espace neutre annulaire situé entre l'arbre 200 en rotation et le carter à rotation mutuelle relative. Le dispositif d'étanchéité 100 est monté à partir d'une bague métallique à coupe transversale L (bague de renforcement) 101, d'un joint en caoutchouc 102 intégré à la bague métallique 101 par vulcanisation et composé d'un corps en caoutchouc elastique ainsi que d'un joint en résine synthétique 103 placé en face du joint en caoutchouc 2 du côté du fluide d'étanchéité. En outre, le joint en caoutchouc 102 comprend un joint 102a à la circonférence extérieure, posé à fleur sur la circonférence intérieure du carter 300, ainsi que des lèvres d'étanchéité coulissantes 102b, placées sur la circonférence exté rieure de l'arbre 200. De plus, le joint en résine synthétique 103 comprend des lèvres d'étanchéité 103a coulissantes sur la circonférence extérieure de l'arbre 200. Par conséquent, lorsque l'arbre 200 et le carter 300 sont en rotation mutuelle relative, le joint de la circonférence extérieure 102a assure l'étanchéité entre le côté de la circonférence intérieure et le carter 300, tandis que (e côté de la circonférence extérieure de l'arbre 200 se trouve en contact coulissant avec les lèvres d'étanchéité 102b du joint en caoutchouc 102 ainsi qu'avec les lèvres d'étanchéité 103a du joint en résine synthétique 103, ce qui assure l'étanchéité - et prévient, par conséquent, des fuites de fluide d'étanchéité. En outre la lèvre d'étanchéité 102b du joint en caoutchouc 102 a pour tâche d'empêcher la pénétration de poussière de l'extérieur vers l'intérieur du disposi tif. On sait egalement que l'effet d'étanchéité est renforcé en exerçant un effet de pompage par un filetage sur la surface à contact coulissant des lèvres d'étancheité 103a du joint en résine synthétique 103 en direction du côté du fluide d'étanchéité. Bien ne faille s'attendre à aucun problème avec un dispositif d'étanchéité conforme à l'état actuel de la technique tel qu'il est décrit dessus, s'il est utilisé normalement, on a constaté toutefois un enroulement des lèvres en raison du contexte d'activité dans lequel le dispositif d'étancheité a été monté, menant ainsi à des fuites de fluide d'étanchéité. Cela signifie que sur un dispositif d'étanchéité correspondant a l'état actuel de la technique, l'arbre doit être introduit directement dans le dispositif d'étanchéité (ou que le dispositif d'étanchéité doit être emmanché directement sur l'arbre) afin de monter le dispositif d'étanchéité. C'est la raison pour laquelle des problèmes se posent lors du montage en raison de la configuration et de la longueur de l'arbre, de l'interaction avec d'autres composants ou de l'influence exercée par le contexte d'activité, ce qui a conduit dans certains cas à un enroulement des lèvres d'étanchéité (surtout sur des lèvres résine synthéti que particulièrement proéminentes). En outre, comme le dispositif d'étanchéité est normalement pose par des clients utilisateurs en production, des instructions de montage doivent être rédigées par le fabricant prestataire du dispositif d'étanchéité et des mesures préventives doivent être prises pour prévenir un enroulement des lèvres être communi quées au client utilisateur. Comme nous l'avons indiqué précédemment, si le contexte d'activité du client utilisateur est défavorable à la pose, on court le risque d'un enroulement des lèvres et fuites de fluide d'étanchéité. Cela risque de conduire à une remise en question de la fiabilité constructeur prestataire dispositif d'étanchéité. La présente invention a pour tâche de solutionner les problèmes ' dessus inhérents à l'état actuel de la technique et à cette fin, on propose un dispositif d'étanchéité qui prévient un enroulement des lèvres, d'une part, qui se distingue par un meilleur effet d'étanchéité et une fiabilité plus importante, d'autre La présente invention devant permettre de parvenir à l'objectif énoncé ci- dessus un dispositif assurant l'étanchéité de l'espace neutre annulaire situé entre arbre et un carter en rotation mutuelle relative qui est caractérisé par le fait qu'il est doté d'une douille fixée sur le circonférence extérieure l'arbre ainsi que d'un corps d'étanchéité, muni de lèvres en caoutchouc ' contact coulissant avec la surface de la circonférence extérieure de la douille et de lèvres en résine synthétique à contact coulissant avec la surface de la circonfé rence extérieure de la douille. Sa seconde caractérique est un filetage prévu sur la surface de la circonférence extérieure de la douille qui exerce effet de pompage du côté du fluide d'étanchéité. .Un corps d'étanchéité doté de lèvres (lèvres en.. caoutchouc .et. __ résine-, synthétique) étant monté sur la douille, on peut ainsi prévenir un enroulement des lèvres d'autant plus qu'un filetage, situé à la surface de la circonférence extérieure la douille, renforce l'effet d'étanchéité. De même, il est bon qu'une réduction soit prévue à l'extrémité axiale de la douille dotée d'un diamètre à réduction progressive vers l'extrémité avant. La pose corps d'étanchéité sur la douille s'en trouve facilité. La présente invention concerne également un procédé de pose d'un dispositif assurant l'etanchéité d'un espace neutre annulaire entre un arbre et un carter en rotation mutuelle relative, doté d'une douille sur laquelle un filetage est prévu du côté de la circonférence extérieure et d'un corps d'étanchéité possédant des lèvres à contact coulissant avec la surface de la circonférence extérieure de la douille. Il est caractérisé par le fait que l'arbre est emmanché sur la circonfé rence intérieure de la douille, puis monté, après que le corps d'étanchéité a été installé de telle manière que les lèvres posent à fleur sur la surface de la circonférence extérieure de la douille. Ainsi, on peut proposer et/ou fournir au client utilisateur un dispositif d'etanchéité dont le corps d'étanchéité est déjà intégré à la douille, ce qui permet de prévenir d'emblée un enroulement des lèvres. exemple de construction approprié de l'invention est expliqué avec précision la base des figures représentées ci-après. Celles-ci montrent: 1: une coupe partiellement simplifiée d'un dispositif d'étanchéité à l'état monté conformément à l'exemple de construction de la présente invention. 2: une coupe partiellement simplifiée d'un dispositif d'étanchéité à l'état monté répondant à l'état actuel de la technique. Tant que les indications d'échelle, de matériau, de forme et de disposition relative des composants les uns par rapport aux autres n'ont pas été précisé ment déterminées dans l'exemple de construction présent, la revendication de la présente invention ne se limitera pas uniquement à ces données. Expliquons maintenant un dispositif d'étanchéité selon un exemple de construc tion de la présente invention sur la base de la Figure 1. La Figure 1 représente la coupe partiellement simplifiée d'un dispositif d'étanchéité selon l'exemple construction de la présente invention à l'état monté. Comme l'indique la figure, le dispositif 1 assure l'étanchéité de l'espace neutre situé entre l'arbre 50 et le carter 60 à rotation mutuelle relative. Selon l'exemple de construction, le dispositif d'étanchéité 1 est constitue essentiellement d'un corps d'étanchéité 2 et d'une douille 3. Dans le cas présent, le corps d'étanchéité 2 est composé d'une bague métalli que à coupe en L (bague de renforcement) 21 et d'un joint en caoutchouc 22 comprenant un corps élastique en caoutchouc intégré à la bague métallique 21 par vulcanisation ou autres moyens ainsi que d'un joint en résine synthétique 23 (p.e.x en PTFE) situé en face du joint en caoutchouc 22 du côté du fluide d'étanchéité. En outre, le joint en caoutchouc 22 comporte un joint 22a assurant l'étanchéité de la circonférence extérieure et posé à fleur sur la circonférence intérieure du carter 60 ainsi que des lèvres d'étanchéité (lèvres en caoutchouc) coulissantes 22b, situées sur la circonférence extérieure de la douille De plus, le joint en résine synthétique 23 comprend lèvres d'étanchéité (lèvres en résine synthétique) 23a coulissantes, situées à la circonférence extérieure de la douille 3. En outre, la douille 3 est emmanchée par pression sur la circonférence exté rieure de l'arbre 50 avant d'y être fixée et elle tourne en pièce avec l'arbre 50. Elle se compose essentiellement d'une pièce 31 à grand diamètre du côté du montage (côté d'introduction) du corps d'étanchéité d'une carcasse 32 avec laquelle les lèvres d'étanchéité 2 sont en contact coulissant ainsi que d'une butée 33 qui possède le plus grand diamètre. La pièce 31 à grand diamètre et la butée 33 possèdent un diamètre supérieur à celui de la carcasse 32 afin d'empêcher le corps d'étanchéité 2 de sortir de la douille 3. A l'extrémité axiale de la pièce 31 à grand diamètre, on a prévu une réduction 3-1-a- qui présente un diamètre à i-rédûction progressive du côté de -l'ë@temité-- avant. De plus, l'arbre 50 est enfoncé dans la circonférence intérieure de la douille 3 de telle sorte qu'aucune fuite de fluide d'étanchéité ne se produira entre la circonférence intérieure de la douille 3 et la circonférence extérieure de l'arbre 50. Ainsi, lorsque l'arbre 50 et le carter 60 sont en rotation mutuelle relative, le côté de la circonférence intérieure du carter 60 est rendu étanche par le joint 22a de la circonférence extérieure et le côté de la circonférence extérieure de la douille 3 est rendu étanche par le contact coulissant avec les lèvres d'étanchéité 22b du joint en caoutchouc 22 et les lèvres d'étanchéité 23a du joint en résine synthétique 23. L'étanchéité est également assurée par emmanchement de l'arbre 50 dans la circonférence intérieure de la douille 3, ce qui prévient toute fuite du fluide d'étanchéité. En outre, les lèvres d'étanchéite 22b du joint en caoutchouc 22 servent à empêcher la poussière de pénétrer de l'extérieur vers l'intérieur du dispositif. De même, le présent exemple construction montre un filetage 32a qui est positionné sur la circonférence extérieure de la carcasse 32 de la douille 3 de telle manière qu'il se produit un effet de pompage du côté du fluide d'étanchéité, lors du contact coulissant de la douille 3 avec les lèvres (dans l'exemple de la figure: les lèvres du joint en résine synthétique 23). Ainsi, l'étanchéité est rendue plus efficace. Or, si on ajoute également un filetage sur la surface de contact coulissant de la lèvre d'étanchéité 23a du joint en résine synthétique 23, on peut accroître davantage l'efficience d'étanchéité par des effets synergiques. La forme du filetage 32a n'est assujettie à aucune restriction particulière et son effet de pompage du côté du fluide d'étanchéité suffit. II est possible de prévoir un filetage adapté aux besoins, exemple un filetage à filet unique ou à filets multiples ou un filetage à gorges filetées. On réalise ainsi un meilleur effet d'etanchéité selon le mode décrit ci-dessus en disposant un filetage sur la circonférence extérieure de la douille 3. Ci-après une description précise la pose du dispositif d'étanchéité selon l'exemple de construction présent. Avec un dispositif d'étanchéité correspondant à l'exemple de construction présent, on commence par monter le corps d'étanchéité 2 en partant du côté de la pièce 31 à grand diamètre de la douille 3. La pièce 31 à grand diamètre présente une réduction 31 a à l'extrémité axiale comme décrit ci-dessus et aucun enroulement des lèvres ne se produira si l'on introduit les lèvres d'étanchéité 23a du joint en résine synthétique 23 du corps d'étanchéité 2 en se conformant ' la réduction 31 a. Mais si le dispositif d'étanchéité placé directement sur l'arbre, le montage risque de poser des problèmes selon la forme de cet arbre. Toutefois, la pose sera facilitée si le montage est toujours effectué sur une douille spéciale définie au préalable comme dans le présent exemple de construction. Comme la pose sur une douille spéciale présente des avantages, est plus facile d'utiliser un outil, ce qui facilitera les travaux de montage. achève le processus de montage en emmanchant ensuite l'arbre dans la irconférence intérieure de la douille 3. Les lèvres ne pourront pas enrouler, étant donné que les lèvres n'entrent pas en contact direct avec l'arbre 50. Les travaux de pose décrits ci-dessus (procédé de montage) permettent de prévenir un enroulement des lèvres. Normalement, l'assemblage du corps d'étanchéité 2 et de la douille décrit ci- dessus, est effectué chez le fabricant prestataire du dispositif d'étanchéité et le dispositif d'étanchéité 1 ainsi monté est proposé et/ou fourni au client utilisateur qui procédera ensuite à la fixation par pression de l'arbre 50 sur le dispositif de pression 1. Etant donné que la qualité de l'assemblage du corps d'étanchéité 2 et de la douille 3 ainsi que celle du dispositif d'étanchéité 1 peut être contrôlée chez le fabricant prestataire, il est donc possible d'empêcher d'emblée un enroulement des lèvres et de gagner ainsi la confiance des clients. Comme indiqué ci-dessus, la présente invention permet de prévenir enrou lement des lèvres en montant le corps d'étanchéité sur la douille et d'accroître davantage l'effet d'étanchéité en prévoyant un filetage sur la circonférence extérieure de la douille de manière à conquérir davantage la confiance du client. Comme la douille présente une réduction à l'extrémité axiale, la pose corps d'étanchéité se trouve facilité, tout en prévenant un enroulement des levres. En ce qui concerne le processus de pose de la présente invention on peut proposer et/ou fournir au client un dispositif d'étanchéité sur lequel le corps d'étanchéité est déjà intégré à la douille, ce qui empêchera d'emblée un enroulement des lèvres. Liste des numéros référence 1 Dispositif d'étanchéité 2 Corps d'étancheité 21 Bague métallique 22 Joint en caoutchouc 22a Joint de la circonférence extérieure 22b Lèvres d'étanchéité (lèvres en caoutchouc) 23 Joint en résine synthétique 23a Lèvres d'étanchéité (lèvres en résine synthétique) 3 Douille 31 Pièce à grand diamètre 31a Réduction 32 Carcasse 32a Filetage 33 Butée 50 Arbre 60 Carter Revendications 1. Dispositif assurant l'étanchéité d'un espace neutre annulaire entre un arbre et un carter à rotation mutuelle relative, caractérisé en ce que ledit dispositif est doté d'une douille fixée sur la circonférence extérieure de l'arbre ainsi que d'un corps d'étanchéité présentant des lèvres en caout chouc à contact coulissant avec la surface de la circonférence extérieure de la douille ainsi que de lèvres en résine synthétique à contact coulissant avec la surface de la circonférence extérieure de la douille, et un filetage est prévu sur la surface de la circonférence extérieure de la douille qui sert à exercer un effet de pompage du côté du fluide d'étanchéité. 2. Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'une réduction est prévue à l'extrémité axiale de la douille qui présente dia mètre @ réduction progressive en direction de l'extrémité avant. 3. Procédé de pose d'un dispositif qui assure l'étanchéité d'un espace neutre annulaire entre un arbre et un carter à rotation mutuelle relative et est doté d'une douille dont le côté de la circonférence extérieure est filete ainsi que corps d'étanchéité muni de lèvres à contact coulissant avec sur face la circonférence extérieure de la douille et qui est caractérisé le fait l'arbre peut être emmanché dans la circonférence intérieure la douille et y être monté, lorsque le corps d'étanchéité a été posé de telle manière que les lèvres posent à fleur sur la surface de la circonférence térieure.