Brevet FR2871211A1 — publié le 20051209

Système d'étanchéité L'invention a pour objet un système d'étanchéité. Par le document DE 36 12 420 C2, on connaît une bague radiale d'étanchéité d'arbre, dans laquelle un élément d'étanchéité, de préférence en polytétrafluoréthylène, est relié à un corps de soutien par une enveloppe faite d'un matériau élastique comme du caoutchouc. Ainsi la partie de l'élément d'étanchéité qui est relié à cette enveloppe forme un angle aigu avec l'axe de l'arbre. Par le document EP 1 024 318 A2, on connaît de plus des systèmes d'étanchéité dans lesquels, à un corps de soutien en forme de L, est raccordé un corps en élastomère qui de son côté est raccordé à une bague d'étanchéité, en téflon par exemple. Ainsi, la bague d'étanchéité, par sa surface allongée, est raccordée totalement au corps en élastomère, de sorte que quand le système d'étanchéité est monté conformément à sa destination sur un arbre, il s'établit une surface de liaison, essentiellement parallèle à l'axe de l'arbre, entre la bague d'étanchéité et le corps en élastomère. Enfin, par le document US 6, 520, 507 B2, on connaît un système d'étanchéité dans lequel une manchette d'étanchéité en PTFE est reliée à un corps de soutien par un rebord constitué d'un polymère plastique. Ainsi, une surface externe allongée de la manchette d'étanchéité est reliée au rebord seulement dans une zone partielle, de sorte que quand le système d'étanchéité est monté conformément à sa destination sur l'arbre, il existe une surface de liaison perpendiculaire entre la manchette d'étanchéité et le rebord. L'objectif de l'invention est de créer un système d'étanchéité amélioré, notamment pour réaliser une étanchéité sur un arbre, qui permet, par sa capacité à être monté dans des espaces de faible volume, notamment de compenser des chocs de l'arbre même à des vitesses de rotation assez élevées. Cet objectif est atteint en mettant en oeuvre un système d'étanchéité selon l'invention qui présente les caractéristiques suivantes: - une manchette d'étanchéité, délimitée essentiellement par une surface interne et 30 une surface externe essentiellement équidistantes de la précédente, avec au moins une partie de la surface interne prévue pour être appliquée avec étanchéité sur un arbre, - un corps de soutien tel que, quand on observe la moitié supérieure ou la moitié inférieure d'une coupe longitudinale du système d'étanchéité monté conformément à sa destination, la manchette d'étanchéité et une partie en forme de L du corps de soutien se raccordant à elle, présentent une forme en S ou en Z, - un raccord relie au corps de soutien au moins une partie de la face externe de la manchette d'étanchéité et, quand on observe comme indiqué plus haut, cette partie est délimitée par une ligne qui présente au moins une composante en direction longitudinale. En particulier, par rapport au système d'étanchéité du document US 6, 520, 507 B2 cité, la surface de liaison entre la surface externe de la manchette d'étanchéité et le raccord, du fait de la composante précitée, est au moins en partie recourbée, c'est-à-dire inclinée par rapport à la direction longitudinale, de sorte qu'avec en même temps une surface de liaison comparativement plus grande entre la manchette d'étanchéité et le raccord, on peut obtenir avantageusement de faibles dimensions radiales du système d'étanchéité, notamment pour montage dans des espaces de faibles dimensions. Avec l'assistance du système en forme de S ou de Z constitué par le corps de soutien et la manchette d'étanchéité, on obtient avantageusement, par l'intermédiaire de la surface de liaison présentant en direction longitudinale la composante indiquée, la courbure de la manchette nécessaire pour l'application avec étanchéité sur l'arbre, de sorte que même à des vitesses élevées de rotation de l'arbre, des chocs de l'arbre sont supportés sans qu'il soit porté atteinte à l'étanchéité. Ainsi, en fonction de la constitution du raccord dans la zone de la surface de liaison, en particulier par l'effet de la dureté et/ou du design du raccord, un décalage statique et/ou dynamique de l'arbre, c'est-à-dire un décalage entre les axes de l'arbre et du système d'étanchéité peut être compensé. Dans une configuration avantageuse, le système d'étanchéité est constitué de manière que la manchette d'étanchéité, quand elle est montée sur l'arbre conformément à sa destination, est délimitée par rapport à l'espace à rendre étanche par une forme en entonnoir allant en s'éloignant de cet espace en direction longitudinale. Ainsi, notamment par rapport à des systèmes dans lesquels la manchette d'étanchéité est, par rapport à l'espace à rendre étanche, délimitée en forme de trompette pénétrant dans cet espace, le raccord peut être réalisé avantageusement sous un faible volume, et donc avec moins de matière. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'exemples de réalisation représentés par le dessin. La Fig. 1 représente en coupe longitudinale, la moitié supérieure d'un système d'étanchéité. Les Fig. 2 à 4 représentent des esquisses de principe d'autres systèmes d'étanchéité. La figure 1 représente, à titre d'exemple de réalisation de l'invention, une coupe longitudinale à travers un système d'étanchéité monté sur un arbre 5 imaginé transparent, qui est représenté simplement par une ligne de tirets. Le système d'étanchéité comprend une manchette d'étanchéité 10, un corps porteur 30 et un raccord 20 entre la manchette 10 et le corps porteur 30. La manchette d'étanchéité 10 est faite d'un matériau thermoplastique, notamment un PTFE renforcé par des fibres. Le raccord 20 comprend un élastomère et/ou une matière thermoplastique, notamment du TPE et/ou du TPU. Le corps porteur 30 est fait d'un matériau plus dur que le raccord 20 et/ou la manchette d'étanchéité 10, en particulier il comprend un métal, une matière plastique, du carton et/ou du bois. Dans une forme de réalisation, le corps porteur 30, par exemple quand il constitue un couvercle de machine par lequel le système d'étanchéité peut être relié à un boîtier qui entoure au moins en partie l'arbre 5, peut être élargi en correspondance. Ainsi, ce corps porteur élargi peut être réalisé de manière à pouvoir être relié par un verrouillage rapide au boîtier ou vissé sur celui-ci. La manchette d'étanchéité 10 est délimitée essentiellement par une surface interne 12 et une surface externe 14 essentiellement équidistante de la première. Au moins une partie de la surface interne 12 sert à assurer l'étanchéité sur l'arbre 5, et cette partie, pour assurer le refoulement d'un agent lubrifiant, présente un profil cannelé en spirale. De plus, une partie de la surface externe 14 de la manchette d'étanchéité est reliée par un raccord 20 au corps porteur 30, de sorte que la ligne délimitant la partie indiquée de la surface externe 14 et le raccord 20 présente au moins une composante orientée longitudinalement. La surface externe 14 est essentiellement lisse, en particulier la partie de la surface externe 14 qui se trouve en face de la partie de la surface interne 12 appliquée sur l'arbre 5, n'est aucunement reliée au raccord 20. En particulier, la disposition en forme de S ou de Z du corps porteur 30 et de la manchette d'étanchéité 10 permet de donner, avec en même temps une surface de liaison entre la manchette 10 et le raccord 20 qui est comparativement plus grande, de petites dimensions radiales au système d'étanchéité. De plus, la surface de liaison présentant une composante importante en direction longitudinale, assiste avantageusement une courbure de la manchette d'étanchéité nécessaire pour assurer un appui étanche sur l'arbre 5. Il est ainsi possible de compenser un décalage statique et/ou dynamique de l'arbre, c'est-à-dire un décalage entre les axes principaux de l'arbre 5 et du système d'étanchéité. Le système d'étanchéité est constitué de manière que la manchette d'étanchéité 10, montée conformément à sa destination sur l'arbre 5, délimite l'espace 50 à rendre étanche en présentant la forme d'un entonnoir s'éloignant en direction longitudinale de l'espace 50. Ainsi, en particulier par rapport à des systèmes dans lesquels la manchette d'étanchéité par rapport à l'espace à étancher pénètre dans celui-ci en présentant une forme de trompette, le raccord 20 peut être réalisé avantageusement avec un plus petit volume et donc avec moins de matière. Les figures 2 à 4 présentent sous la forme d'esquisses de principe, des systèmes d'étanchéité constituant d'autres exemples de réalisation de l'invention. Ces systèmes sont représentés en coupe longitudinale, seule la partie supérieure de la partie coupée ainsi que les surfaces de coupe étant figurées. Les éléments comparables à ceux de la figure 1 portent aux figures 2 à 4 les mêmes références avec en plus à la figure 1 un tréma, à la figure 3 deux trémas et à la figure 4 trois trémas. Les systèmes d'étanchéité des figures 2 à 4 se distinguent du système d'étanchéité de la figure 1 par le fait qu'une composante selon la direction longitudinale de la ligne de liaison entre la manchette d'étanchéité 10', 10" et 10"', et le raccord 20', 20" et 20"' est toujours plus grande quand on passe de la figure 2 à la figure 4 dans l'ordre ascendant. Dans le système d'étanchéité de la figure 4, cette composante est finalement même plus grande que la composante en direction radiale. Les formes de réalisation décrites précédemment peuvent satisfaire ainsi différentes exigences en ce qui concerne les décalages statiques et/ou dynamiques de l'arbre qu'il s'agit de compenser. Par ailleurs, ce qui a été indiqué précédemment à propos du système d'étanchéité de la figure 1 est valable corrélativement pour les autres systèmes des figures 2 à 4. Liste des références 5, 5', 5", 5"' arbre 10, 10', 10", 10"' manchette d'étanchéité 12 surface interne 14 surface externe 20, 20', 20", 20"' raccord 30, 30', 30", 30"' corps de soutien 50, 50', 50", 50"' espace à rendre étanche 10 15 20 25 30 Revendications 1. Système d'étanchéité présentant les caractéristiques suivantes: - une manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"'), délimitée essentiellement par une surface interne, et une surface externe essentiellement équidistante de la précédente, avec au moins une partie de la surface interne prévue pour être appliquée avec étanchéité sur un arbre (5, 5', 5", 5"'), - un corps de soutien (30, 30', 30", 30"') tel que, quand on observe la moitié supérieure ou la moitié inférieure d'une coupe longitudinale du système d'étanchéité monté conformément à sa destination, la manchette d'étanchéité et une partie en forme de L du corps de soutien se raccordant à elle, présentent une forme en S ou en Z, - un raccord (20, 20', 20", 20"') relie au corps de soutien au moins une partie de la face externe de la manchette d'étanchéité et, quand on observe comme indiqué plus haut, cette partie est délimitée par une ligne qui présente au moins une composante en direction longitudinale. 2. Système d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie en forme de L du corps de soutien (30, 30', 30", 30"') est montée en formant essentiellement une partie supérieure et une partie inférieure, et corrélativement la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"') est montée essentiellement dans une partie inférieure ou supérieure de la forme en S ou en Z. 3. Système d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ligne délimitante comprend au moins une partie inclinée par rapport à la direction longitudinale. 4. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la ligne délimitante comprend au moins une partie en forme d'arc. 5. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la composante en direction longitudinale est plus grande qu'une composante en direction radiale. 6. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce 30 qu'au moins la partie de la surface interne qui est appliquée avec étanchéité sur l'arbre (5) présente un profil pour refouler un agent de lubrification. 7. Système d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une partie de la surface interne présente des cannelures en spirale. 8. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 35 que la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"'), quand elle est montée sur l'arbre conformément à sa destination, est délimitée par rapport à l'espace à rendre étanche par une forme en entonnoir allant en s'éloignant de cet espace en direction longitudinale. 9. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la surface externe de la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"') est lisse. 10. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la surface externe située en face de la partie de la surface interne appliquée avec étanchéité sur l'arbre (5), ne présente aucune liaison avec le raccord (20, 20', 20", 20"'). 11. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en 10 ce que la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"') est une matière thermoplastique, notamment du PTFE. 12. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"') est renforcée par des fibres. 13. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le raccord (20, 20', 20", 20"') comprend un élastomère et/ou une matière thermoplastique, notamment du TPE et/ou du TPU. 14. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le corps de soutien (30, 30', 30", 30"') constitue un élément de couvercle d'une machine. 15. Système d'étanchéité selon une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le corps de soutien (30, 30', 30", 30"') est fait d'un matériau plus dur que celui constituant le raccord (20, 20', 20", 20"') et/ou la manchette d'étanchéité (10, 10', 10", 10"'), il comprend en particulier un métal, une matière plastique, du carton et/ou du bois.