Brevet FR2812060A1 — publié le 20020125

DISPOSITIF DE MONTAGE D'UNE BAGUE D'ETANCHEITE SUR UN ARBRE L'invention concerne un dispositif de montage pour une bague d'étanchéité. Etat de la technique Un dispositif de montage de bagues d'étanchéité est par exemple divulgué par DE-AS 2 340 275. Le dispositif de montage est configuré comme protection de transport et bague de montage pour bagues d'étanchéité d'arbre, la bague de montage présentant une pièce en forme de douille destinée à être glissée sur l'arbre et reprenant la lèvre d'étanchéité sur son diamètre extérieur, ainsi qu'une bride axiale qui sert à délimiter le déplacement de coulissement axial. Présentation de l'invention L'objet de l'invention est de transformer un dispositif de montage de bagues d'étanchéité de telle sorte que le montage de la bague d'étanchéité dans son espace de montage puisse être réalisé de manière simple, économique, rapide et sans défaut. Pour atteindre l'objet, on prévoit un dispositif de montage d'une bague d'étanchéité comprenant une partie intérieure apte à être fixée sur un arbre 2 0 dont il faut assurer l'étanchéité et entourée par une partie extérieure avec un écartement radial, un logement pour la pose de la bague d'étanchéité étant disposé dans l'interstice formé par l'écartement, un dispositif de déformation pour la déformation élastique de la lèvre d'étanchéité de la bague d'étanchéité depuis la direction radiale jusque dans la direction de l'espace dont il faut assurer l'étanchéité, ainsi qu'un poussoir de montage essentiellement en forme de piston pour presser radialement la bague d'étanchéité dans son espace de montage entre l'arbre dont il faut assurer l'étanchéité et une enceinte entourant l'arbre, et un dispositif de surveillance 01 09630 - FR 64046N pour la détection de la bague d'étanchéité dans le logement et pour la détermination de sa position correcte dans le logement. Dans le dispositif de montage selon l'invention, un élément décisif réside en ce que non seulement la bague d'étanchéité, par exemple une bague d'étanchéité radiale d'un arbre, est montée dans son espace de montage entre l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée et l'enceinte entourant l'arbre, mais que la présence de la bague de montage dans le dispositif de montage est vérifiée préalablement par le dispositif de surveillance, de même que son positionnement correct à l'intérieur du logement du dispositif de montage. On évite ainsi des erreurs de montage. Le dispositif de surveillance peut par exemple être formé d'un capteur inductif. Ce dernier détecte à distance de la partie axiale et de la partie radiale une bague métallique de renfort prévue dans la bague d'étanchéité. Le capteur inductif est économique et travaille de manière fiable et rapide. On peut également imaginer une caméra vidéo qui compare électroniquement une image de référence et une image effective de la bague d'étanchéité. Lorsque la présence de la bague d'étanchéité a été vérifiée de manière 2 0 générale, de même que sa position correcte à l'intérieur du logement, la lèvre d'étanchéité qui déborde dans la direction radiale est ensuite préformée axialement par le dispositif de déformation en direction de l'espace dont l'étanchéité doit être assurée, et ce de telle sorte que des dégradations de la délicate lèvre d'étanchéité soient exclues lors du montage de la bague d'étanchéité par le dispositif de montage dans l'espace de montage. Le dispositif de déformation présente alors de préférence un diamètre extérieur qui est égal au diamètre extérieur de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée, de telle sorte que la lèvre d'étanchéité qui repose d'abord sur la périphérie extérieure du dispositif de déformation peut être comprimée dans son espace de montage sans dépasser un déport radial dans son espace de montage. La déformation de la lèvre d'étanchéité s'effectue dans le dispositif de montage. Le montage de la bague d'étanchéité en est simplifié. La bague de montage à monter est en même temps glissée sur l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée et comprimée dans l'enceinte qui entoure l'arbre d'étanchéité par le poussoir de montage en forme de piston. Le travail de montage est ainsi limité à un minimum. Des opérations distinctes, par exemple le montage d'une enceinte en plusieurs pièces autour de la bague d'étanchéité, ne sont donc plus nécessaires. Dans un mode de réalisation avantageux, on peut prévoir que le dispositif de déformation et le poussoir de montage soient guidés à travers la pièce intérieure et/ou la pièce extérieure et puissent être déplacés axialement en va-et-vient par rapport à la pièce intérieure et/ou à la pièce extérieure dans la direction de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée. Un guidage précis des pièces mobiles l'une par rapport à l'autre assure un montage précis de la bague de montage dans son espace de montage. En outre, on garantit ainsi un fonctionnement sans problème du dispositif de montage même pendant une longue durée d'utilisation sans que cela entraîne des perturbations, par exemple un agencement mutuel oblique des pièces mobiles l'une par rapport à l'autre. Le déplacement du dispositif de déformation et du poussoir de montage a lieu de préférence dans une direction, à savoir en direction de l'espace de montage. La correspondance de la direction de déplacement rend la structure du dispositif de montage particulièrement simple. Le dispositif de montage peut être ainsi fabriqué de manière simple et économique et fonctionne de manière fiable. Le poussoir de montage peut être déplacé axialement en va-et-vient par un entraînement pneumatique. Les entraînements pneumatiques sont faciles à réaliser, parce que dans la plupart des entreprises de montage, on dispose toujours d'air comprimé. En outre, il est avantageux qu'un poussoir de montage entraîné pneumatiquement n'exige pratiquement pas d'entretien, à la différence des entraînements hydrauliques ou électriques, et que même au cas o le dispositif de montage est endommagé, il ne faut pas craindre que le personnel de service et/ou l'environnement soient mis en danger. Le dispositif de déformation peut être déplacé axialement en va-et-vient par l'intermédiaire du poussoir de montage, le poussoir de montage et le dispositif de déformation s'appuyant l'un sur l'autre de façon élastiquement déformable dans la direction axiale par l'intermédiaire d'un corps élastique. Le poussoir de montage peut comprendre un piston et une bague de montage solidaires l'un de l'autre, c'est-à-dire reliés fixement l'un à l'autre. Lorsqu'une poussée est exercée, le piston et la bague de montage sont avancés axialement en direction de l'espace de montage et le dispositif de déformation déforme ensuite élastiquement la lèvre d'étanchéité de la bague de montage axialement en direction de l'espace dont l'étanchéité doit être assurée. Ensuite, lorsque le dispositif de déformation a aplani pour la bague de montage la transition vers la surface de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée et repose par exemple contre le côté frontal opposé de l'arbre, la bague de montage entraînée par le piston repousse la bague d'étanchéité hors du logement du dispositif de montage et jusque dans l'espace de montage, radialement entre l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée et l'enceinte d'un appareil qui entoure à écartement radial l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée. Le ressort est prévu pour assurer que dans tous les cas, la lèvre d'étanchéité soit d'abord déformée axialement en direction de l'espace dont l'étanchéité doit être assurée avant que la bague d'étanchéité soit repoussée par la bague de montage hors de son logement situé à l'intérieur du dispositif de montage. Pour que le piston puisse être ramené dans sa position de départ, il peut être sollicité par une poussée axiale dans les deux sens. Une simple inversion d'une vanne pneumatique offre la possibilité de ramener si nécessaire le piston avec la bague de montage disposée sur lui dans sa position de départ et dans la direction axiale. Le dispositif de déformation est de préférence configuré comme bague de déformation, le diamètre extérieur de la bague de déformation étant égal au diamètre extérieur de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée. Il est alors avantageux que la bague de déformation forme en même temps une douille de montage par laquelle la lèvre d'étanchéité de la bague d'étanchéité peut être glissée sans dégradation sur la surface de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée. Le diamètre extérieur de la bague de déformation peut être également légèrement plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée. En aucun cas, I'arbre dont l'étanchéité doit être assurée ne peut présenter un diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur de la bague de déformation, sinon, lorsque la bague d'étanchéité est glissée sur l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée, la lèvre d'étanchéité serait endommagée dans la région de la transition entre la bague de déformation et l'arbre. Pour obtenir un agencement exact du dispositif de montage sur l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée, on peut prévoir que l'arbre présente sur son côté non tourné vers l'espace dont l'étanchéité doit être assurée un côté frontal sur lequel le côté frontal, voisin dans le sens axial, de la pièce intérieure peut être fixé par bride. La pièce intérieure peut par exemple être traversée par au moins deux alésages de passage qui s'étendent dans la direction axiale et qui sont répartis régulièrement à la périphérie, la pièce intérieure étant vissée sur l'arbre au moyen de vis traversant les alésages de passage. On utilise de préférence trois vis réparties régulièrement à la périphérie et qui traversent un nombre correspondant d'alésages de passage. Pour pouvoir centrer de manière précise le dispositif de montage sur l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée, les deux pièces peuvent présenter sur leurs côtés frontaux tournés l'un vers l'autre un centrage qui présente par exemple la forme d'une saillie sur l'une des pièces, lequel centrage s'engage dans un évidement de l'autre pièce. Le centrage est important pour obtenir un montage sans défaut, précis et protégeant la lèvre d'étanchéité de la bague d'étanchéité. La bague de déformation peut être configurée en forme de douille et entourer radialement le côté extérieur de la partie intérieure en se plaçant contre elle. La bague de montage peut entourer la bague de déformation par une première zone partielle de son extension axiale en reposant radialement sur son côté extérieur et de manière mobile dans la direction axiale, et par une deuxième région partielle de son extension axiale, entourer la pièce intérieure à une distance radiale, le corps élastique étant disposé dans l'interstice formé par l'écartement. Le corps élastique peut être configuré comme ressort hélicoïdal métallique de compression et reposer d'une part axialement contre le côté frontal, non tourné vers l'espace dont l'étanchéité doit être assurée, de la bague de déformation, et d'autre part axialement contre le piston sous une précontrainte élastique. La mobilité relative de la bague de déformation et de la bague de montage en direction de l'espace de montage de la bague d'étanchéité est nécessaire parce que les deux bagues sont d'abord déplacées ensemble en direction de l'espace de montage par la force du piston également mobile en direction de l'espace de montage, et ensuite, la lèvre d'étanchéité est d'abord déformée élastiquement en direction de l'espace dont l'étanchéité doit être assurée. La bague de montage n'est alors pas encore en contact avec la bague d'étanchéité. La bague de déformation et la bague de montage sont déplacées ensemble en direction de l'espace de montage par le piston jusqu'à ce que la bague de déformation vienne se placer contre l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée par son côté frontal tourné vers l'espace de montage et forme ainsi une douille de montage. Ce n'est que peu après que la bague de montage entre en contact avec le côté de base, non tourné vers l'espace de montage, de la bague d'étanchéité, et repousse celle-ci hors du logement du dispositif de montage jusque dans l'espace de montage, radialement entre l'arbre dont l'étanchéité doit être assurée et l'enceinte. La position de montage est atteinte lorsque le piston ou la bague de montage viennent en contact avec une butée, la butée pouvant par exemple faire partie de la pièce extérieure. Lorsque le montage de la bague d'étanchéité dans son espace de montage est terminé, le piston est sollicité en poussée sur son côté tourné vers l'espace de montage et revient dans sa position de départ. La bague de montage reliée au piston et la bague de déformation qui s'appuie sur le piston par l'intermédiaire du corps élastique reviennent ainsi également dans leur position de départ. La pièce intérieure, la pièce extérieure, la bague de déformation, la bague de montage et le piston peuvent tous être réalisés en un matériau métallique durci et poli. On assure ainsi pendant une longue durée d'utilisation un agencement exact des pièces l'une par rapport à l'autre et un montage sans problème de la bague d'étanchéité depuis le dispositif de montage jusque dans l'espace de montage. Brève description du dessin Un exemple de réalisation d'un dispositif de montage est ci-dessous expliqué plus en détail à l'aide des figures. La figure I représente schématiquement un exemple de réalisation d'un dispositif de montage, et la figure 2 représente le dispositif de montage de la figure 1 dans une vue depuis la droite. Mode de réalisation de l'invention Dans la figure 1, on a représenté un dispositif de montage selon l'invention. Le dispositif de montage est prévu pour le montage de bagues d'étanchéité radiale d'arbre 1, une bague d'étanchéité radiale d'arbre étant d'abord enlevée d'un magasin protégé contre les encrassements et placée dans le logement 6 du dispositif de montage. Dans cet exemple de réalisation, le dispositif de surveillance 7 est formé d'un capteur inductif qui vérifie si une bague d'étanchéité 1 a bien été placée dans le logement 6. Si la bague d'étanchéité a été placée dans le logement 6, le dispositif de surveillance 7 vérifie en outre si la bague d'étanchéité 1 a été placée correctement dans le logement. Avec la bague d'étanchéité placée dans le logement, le dispositif de montage est placé sur le côté frontal 19 de l'arbre 2 et vissé sur l'arbre 2 par des vis 22 disposées dans les alésages de passage 21. Dans cet exemple de réalisation, on a prévu trois alésages de passage 21 répartis régulièrement à la périphérie et traversés par les vis 22. Le côté frontal 19 de l'arbre 2 et le côté frontal 20 de la pièce intérieure 3 sont l'un et l'autre configurés de telle sorte que pendant le montage du dispositif de montage sur l'arbre 2, on obtienne un centrage des deux pièces l'une par rapport à l'autre. Pour le montage de la bague d'étanchéité 1 dans son espace de montage 12, le piston 16 du poussoir de montage 11 est sollicité dans cet exemple de réalisation par de l'air comprimé 14 et se déplace en direction de l'espace de montage 12 avec la bague de montage 17 solidaire du piston 11. Ainsi qu'on l'a représenté dans l'exemple de réalisation, la lèvre d'étanchéité 9 de la bague de montage 1 est déplacée radialement vers l'intérieur et en direction de l'espace de montage 12 au moyen du corps élastique 15 et de la bague de déformation 18 lorsque le piston 16 se déplace. La lèvre d'étanchéité 9 est alors précourbée vers l'avant en direction de l'espace 10 dont l'étanchéité doit être assurée et entoure la périphérie extérieure de la bague de déformation 18 en se plaçant contre elle. La bague d'étanchéité 1 reste dans son logement 6 jusqu'à ce que la bague de déformation 18 vienne se placer par son côté frontal 26 contre le côté frontal 19 de l'arbre et forme ainsi une douille de montage. Ce n'est qu'alors que le côté frontal, non tourné vers le piston 16, de la bague de montage 17 vient en contact avec la bague d'étanchéité 1 et déplace cette dernière par sa lèvre d'étanchéité 9 déformée en direction de l'espace 10 dont l'étanchéité doit être assurée hors du logement 6 et jusque dans l'espace de montage 12. La position finale de la bague d'étanchéité 1 dans l'espace de montage 12 est obtenue lorsque les butées 27, 28 de la bague de montage 17 et de la pièce extérieure 4 entrent en contact mutuel. La bague d'étanchéité 1 est dessinée dans l'espace de montage 12 pour faciliter la compréhension. Une inversion de la sollicitation en pression du piston 16 fait reculer ce dernier avec la bague de montage 17 et la bague de déformation 18 dans sa position de départ représentée ici. Le corps élastique 15 disposé à l'intérieur de l'interstice 25 relie le piston 16 et la bague de montage 17 à la bague de déformation 18 par l'intermédiaire d'une précontrainte élastique. Le ressort de compression que forme le corps élastique 15 assure que dans tous les cas la lèvre d'étanchéité 9 soit d'abord déformée élastiquement en direction de l'espace 10 dont l'étanchéité doit être assurée, avant que la bague d'étanchéité 1 soit poussée hors de son logement 6 en direction de l'espace de montage 12. Non seulement la bague de déformation 18 déforme ainsi la lèvre d'étanchéité 9 en direction de l'espace 10 dont l'étanchéité doit être assurée, mais elle forme en même temps une douille de montage pour la bague d'étanchéité 1 pour pouvoir monter cette dernière sans l'endommager, en particulier sans endommager la lèvre d'étanchéité 9, dans l'espace de montage 12. La déformation de la lèvre d'étanchéité 9 de la bague d'étanchéité 1 est intégrée à son opération de montage. Dans la figure 2, on a représenté une vue depuis la droite du dispositif de montage de la figure 1. Le dispositif de montage est relié à l'arbre 2 par trois vis 22 réparties régulièrement à la périphérie et traversant les alésages de passage 21. Les alésages de passage 21 traversent chacun la pièce intérieure 3. Dans cet exemple de réalisation, I'entraînement pneumatique 14 est réalisé par la pièce extérieure 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage pour une bague d'étanchéité (1), comprenant une partie intérieure (3) apte à être fixée sur un arbre (2) dont il faut assurer l'étanchéité et entourée par une partie extérieure (4) avec un écartement radial, un logement (6) pour la pose de la bague d'étanchéité (1) étant disposé dans l'interstice (5) formé par l'écartement, un dispositif de déformation (8) pour la déformation élastique de la lèvre d'étanchéité (9) de la bague d'étanchéité (1) depuis la direction radiale jusque dans la direction de l'espace (10) dont il faut assurer l'étanchéité, ainsi qu'un poussoir de montage (11) essentiellement en forme de piston pour presser radialement la bague d'étanchéité (1) dans son espace de montage (12) entre l'arbre (2) dont il faut assurer l'étanchéité et une enceinte (13) entourant l'arbre (2), et un dispositif de surveillance (7) pour la détection de la bague d'étanchéité (1) dans le logement (6) et pour la détermination de sa position correcte dans le logement (6). 2. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déformation (8) et le poussoir de montage (11) sont guidés par la partie intérieure (3) et/ou la partie extérieure (4) et peuvent se déplacer axialement en va-et-vient par rapport à la partie intérieure (3) et/ou la partie extérieure (4) dans la direction de l'arbre (2) dont il faut assurer l'étanchéité. 3. Dispositif de montage selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que le poussoir de montage (11) peut être déplacé axialement en va-et-vient par un entraînement pneumatique (14). 4. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de déformation (8) peut être déplacé axialement en va-et-vient indirectement par le poussoir de montage (11). 5. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le poussoir de montage (11) et le dispositif de déformation (8) sont soutenus l'un sur l'autre dans la direction axiale de manière élastiquement déformable par un corps élastique (15). 6. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le poussoir de montage (11) comprend un piston (16) et une bague de montage (17) qui sont reliés l'un à l'autre de manière non mobile. 7. Dispositif de montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston (16) peut être alimenté en pression des deux côtés dans la direction axiale. 8. Dispositif de montage selon l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que le dispositif de déformation (8) est configuré comme bague de déformation (18) et en ce que le diamètre extérieur de la bague de déformation (18) est égal au diamètre extérieur de l'arbre (2) dont il faut assurer l'étanchéité. 9. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que sur son côté non tourné vers l'espace (10) dont il faut assurer l'étanchéité, I'arbre (2) présente un côté frontal (19) sur lequel le côté frontal (20) voisin dans le sens axial de la partie intérieure (3) peut être fixé par bride. 10. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la partie intérieure (3) est traversée par au moins deux alésages de passage (21) répartis uniformément à la périphérie et s'étendant dans la direction axiale, et en ce que la partie intérieure (3) est vissée à l'arbre (2) au moyen de vis (22) qui traversent les alésages de passage (21). 11. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la bague de déformation (18) est configurée en forme de douille et entoure radialement l'extérieur de la partie intérieure (3) en reposant sur elle. 12. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la bague de montage (17) entoure la bague de déformation (18) par une première zone partielle (23) de son extension axiale en reposant radialement sur le côté extérieur et à déplacement en direction axiale et entoure la partie intérieure (3) avec un écartement radial par une deuxième région partielle (24) de son extension axiale, et en ce que le corps élastique (15) est disposé dans l'interstice (25) formé par l'écartement. 13. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le corps élastique (15) est configuré comme ressort de poussée sous précontrainte élastique, en contact axial d'une part avec le côté frontal (26), non tourné vers l'espace (10) dont l'étanchéité doit être assurée, de l'anneau de déformation (18) et d'autre part en contact axial avec le piston (16). 14. Dispositif de montage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la partie intérieure (3), la partie extérieure (4), la bague de déformation (18), la bague de montage (17) et le piston (16) sont tous constitués d'un matériau métallique durci et poli.