Brevet FR2865786A1 — publié le 20050805

Dispositif d'étanchéité La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité qui comporte un élément étanche présentant au moins une lèvre d'étanchéité, et au moins une bague d'appui qui soutient l'élément étanche. Un dispositif d'étanchéité de ce type est connu par exemple d'après le document DE 42 05 862 Cl. L'élément étanche en matière plastique élastomère présente dans ce cas une lèvre d'étanchéité. L'élément étanche lui-même est accolé à une bague d'appui qui est constituée d'une matière plus dure (dans le cas présent du polytétrafluoroéthylène) et qui maintient en position l'élément étanche relativement mou. De tels dispositifs d'étanchéité à élément étanche et bague d'appui sont souvent employés dans des directions, en particulier comme joints de crémaillères. La bague d'appui est prévue pour supporter la membrane comprimée du dispositif d'étanchéité. Les bagues d'appui utilisées sont le plus souvent fixées par des attaches sur la base de l'élément étanche. Les bagues d'appui se présentent sous la forme d'une bague fermée ou sont fendues à un endroit de la périphérie, pour permettre le montage. Le diamètre interne de la bague d'appui est supérieur seulement de la quantité minimale, par exemple 0,2 mm, au diamètre de l'arbre sur lequel le dispositif d'étanchéité est placé. Ceci est nécessaire pour que l'élément étanche soit maintenu sûrement en position et pour éviter qu'il soit écrasé par l'interstice annulaire entre la bague d'appui et l'arbre. Dans de nombreux cas, il faut pour le montage faire glisser le dispositif d'étanchéité sur un profilé qui est disposé sur l'arbre à étanchéifier. Afin de protéger des détériorations la lèvre d'étanchéité de l'élément étanche, on glisse souvent des manchons de protection sur les emplacements. Le diamètre externe du manchon de protection est alors supérieur au diamètre interne de la bague d'appui fermée, et pour cette raison la bague d'appui ne peut pas être montée. Il est nécessaire dans ce cas d'employer une bague d'appui fendue que l'on peut ouvrir par suite de l'interruption à un endroit de la périphérie afin de pouvoir la faire glisser sur le manchon de protection. Selon la forme de réalisation de l'interruption à la périphérie de la bague d'appui, les bagues d'appui peuvent s'accrocher les unes dans les autres lors de leur manipulation. Cela se présente en particulier lorsque les bagues d'appui livrées normalement en vrac doivent être montées. La manipulation des parties individuelles du dispositif d'étanchéité est rendue de ce fait plus difficile. Il a donc été déjà examiné comme autre possibilité de transporter des bagues d'appui fermées jusqu'à l'emplacement de montage et de les séparer ou de les rompre juste avant le montage dans un automate de montage. Cette façon d'opérer présente comme inconvénient qu'il se produit lors de la séparation de la bague d'appui à l'aide d'une scie des poussières qui entraînent une charge correspondante du poste de travail. Lors de la coupe des bagues d'appui au moyen d'un couteau, des forces très importantes deviennent nécessaires, et pour cette raison les coûts de maintien en bon état du couteau sont élevés. Enfin, lors de la rupture des bagues d'appui, il faut remarquer que la bague d'appui peut se retourner ultérieurement à l'emplacement de la rupture, ce qui est un inconvénient, ou que des segments plus grands peuvent s'enlever totalement. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif d'étanchéité du type indiqué, de telle manière que la bague d'appui puisse remplir sa fonction sans restriction, qu'il n'y ait toutefois aucune limitation lors du transport et de la manipulation des bagues d'appui, et que le montage du dispositif d'étanchéité soit réalisable d'une manière très simple. Conformément à la présente invention, ce but est atteint par un dispositif qui est caractérisé en ce que la bague d'appui présente en au moins un endroit de la périphérie, au moins une entaille qui diminue la section transversale de la bague. Il est prévu de préférence que l'entaille constitue un endroit de rupture obligatoire sur la bague d'appui. Il est avantageux que la au moins une entaille soit réalisée de telle manière qu'elle s'étend sur au moins 80 % de la section transversale de la bague d'appui. Cela signifie qu'il y a, grâce à l'entaille pratiquée dans la bague d'appui, une diminution importante de la section transversale restante en au moins un endroit de la périphérie, de sorte que la bague peut être rompue lors de son montage, de manière très simple et en évitant les inconvénients mentionnés précédemment. Il peut alors être également prévu tout simplement que l'entaille est pratiquée de manière à s'étendre sur plus de 95 % de la section transversale de la bague d'appui. On peut également envisager de former plusieurs entailles équidistantes, réparties sur la périphérie de la bague d'appui. La bague d'appui est constituée de préférence d'une matière plastique, en particulier de polyamide. Elle peut ne pas contenir de charge ou, selon une variante, contenir également des charges sous la forme de billes. La au moins une entaille à un endroit de la périphérie de la bague d'appui représente donc un endroit de rupture théorique qui sert à ce que, lors du montage du dispositif d'étanchéité et en particulier lors du glissement du dispositif d'étanchéité sur un manchon de protection, la bague d'appui se rompt facilement lors de l'ouverture par les forces radiales, afin de se remettre dans sa forme initiale après avoir surmonté l'augmentation du diamètre dans la zone du manchon de protection. L'avantage obtenu grâce à l'invention réside en particulier dans le fait qu'on peut fabriquer une bague d'appui fermée et manipuler ensuite la bague facilement; lors du montage au moyen d'un automate de montage, les bagues d'appui peuvent être isolées et montées facilement. Pendant le processus de montage, on peut rompre facilement la bague d'appui pour l'amener dans sa position de montage finale. Après le montage, une bague d'appui en grande partie fermée se trouve de nouveau dans le dispositif d'étanchéité. La bague d'appui est fixée dans le dispositif d'étanchéité plus solidement que par les procédés connus précédemment, et en outre le soutien de l'élément étanche par la bague d'appui est optimal. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins. La figure 1 montre une coupe radiale à travers un dispositif d'étanchéité, et la figure 2 la bague d'appui du dispositif d'étanchéité suivant la coupe A-B de la figure 1. On peut voir sur la figure 1 un dispositif d'étanchéité 1 qui présente un élément étanche en matière élastomère. L'élément étanche 2 possède une lèvre d'étanchéité 3 tournée vers un arbre à étanchéifier, non représenté. Un ressort à boudin annulaire 7 est habituellement prévu pour que la lèvre d'étanchéité 3 soit bien tout contre l'arbre et rende ce dernier étanche. L'élément étanche 2 est disposé sur une bague de renforcement métallique 8 qui présente une section transversale en forme de L. Afin de fournir un appui solide et un soutien à la zone de l'élément étanche 2 voisine de la lèvre d'étanchéité 3, pendant le service, une bague d'appui 4 est prévue. Il existe un faible interstice entre cette bague d'appui et l'arbre non-représenté, de sorte que, lors d'un choc axial, aucune matière de l'élément étanche ne peut être comprimée par l'interstice annulaire entre la bague d'appui 4 et l'arbre. La bague d'appui 4 est en polyamide qui peut être utilisé sous forme pure ou être pourvu d'une charge en forme de billes. Afin de rendre possible, lors du montage du dispositif d'étanchéité, le glissement du dispositif sur un endroit de diamètre augmenté de l'arbre, ce qui ne pose pas de problème pour la matière élastique de l'élément étanche 2 lui-même, la bague d'appui 4 présente une entaille 6 à un endroit de la périphérie 5. Cette entaille 6 est particulièrement bien visible sur la figure 2 où est esquissée la coupe A- B selon la figure 1. On voit que la bague d'appui est réduite, c'est-à- dire entaillée, de manière importante à l'endroit 5 de la périphérie, de sorte que seule la zone représentée en hachures sur la figure 2 représente encore de la matière du corps de la bague à l'endroit de la périphérie 5. On peut donc facilement rompre la bague d'appui lors du montage, du fait de la présence de l'endroit de rupture obligatoire résultant., la faire glisser sur l'emplacement de diamètre augmenté de l'arbre et l'amener ensuite en position finale, l'endroit de la rupture étant de nouveau refermé. Comme en règle générale la rupture de la bague d'appui 4 peut se produire sans éclats, on obtient de nouveau le contour initial après le montage de la bague d'appui 4, de sorte que la bague 4 offre après comme avant un soutien optimal pour l'élément étanche 2. Après le montage, il y a donc à nouveau une bague fermée 4 qui peut remplir pleinement sa fonction de bague d'appui. Il s'est avéré bon de réaliser l'entaille 6 sous la forme d'une fente s'étendant radialement, ayant une largeur d'environ 3/10 mm. L'interstice se situe le plus souvent dans la zone comprise entre 1/10 mm et 1 mm. De préférence, l'entaille 6 s'étend suffisamment loin dans la matière de la bague d'appui 4 à l'endroit 5 de la périphérie pour qu'une partie prédominante de la section transversale soit concernée par l'entaille 6. Comme on peut le voir sur la figure 2, bien plus de 90 % de la section transversale initiale sont ôtés par l'entaille 6; seule la surface en hachures qui est faible par rapport à la surface totale de la section transversale de la bague, représente encore la matière du corps de la bague à l'endroit 5 de la périphérie. Comme on peut le voir sur la figure 1, dans l'exemple de réalisation représenté, l'extrémité de la bague de renforcement 8 en forme de L est contiguë à l'extrémité radialement externe de la bague d'appui 4. Selon une variante, on peut également prévoir que la bague de renforcement 8 selon la figure 1 soit disposée plus à droite par rapport au dispositif d'étanchéité 1 et que la branche s'étendant radialement vers l'intérieur de la bague de renforcement 8 soit prolongée de manière à saisir la bague d'appui 4 en l'entourant radialement. On peut ainsi obtenir que la branche s'étendant radialement vers l'intérieur de la bague de renforcement 8 constitue une surface de butée axiale pour la bague d'appui 4. Un tel mode de réalisation s'est révélé très avantageux dans quelques systèmes d'étanchéité de direction. 15 20 25 Liste des repères de référence des dessins 1: dispositif d'étanchéité 2: élément étanche 3: lèvre d'étanchéité 4: bague d'appui 5: endroit de la périphérie 6: entaille 7: ressort à boudin annulaire 8: bague de renforcement REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité (1) comportant un élément étanche (2) présentant au moins une lèvre d'étanchéité (3), et au moins une bague d'appui (4) qui soutient l'élément étanche (2), dispositif caractérisé en ce que la bague d'appui (4) présente à au moins un endroit de la périphérie (5), au moins une entaille (6) qui réduit la section transversale de la bague. 2.. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entaille (6) constitue un endroit de rupture obligatoire sur la bague d'appui (4). 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la au moins une entaille (6) est réalisée de manière à s'étendre sur au moins 80 % de la surface de la section transversale de la bague d'appui (4). 4. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que plusieurs entailles (6) équidistantes sont réparties sur la périphérie de la bague d'appui (4). 5. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague d'appui (4) est constituée d'une matière plastique, en particulier de polyamide. 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière plastique est une matière plastique non-chargée. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière plastique est une matière plastique contenant une charge sous forme de billes.