Brevet FR2892812A1 — publié le 20070504

La présente invention concerne un organe tubulaire d'étanchéité et un piston équipé d'un tel organe d'étanchéité. Un piston de ce type est par exemple utilisable dans le cylindre doseur d'une machine de dosage de produits liquides ou solides, notamment alimentaires. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un piston doseur est reçu à coulissement dans un cylindre de dosage. Le piston est généralement pourvu d'une gorge externe recevant un organe tubulaire d'étan- chéité. Il est connu un tel organe tubulaire d'étanchéité comportant une bague rigide supportant une chemise ayant des bords libres formant des lèvres destinées à frotter sur la surface du cylindre de dosage. Chaque lèvre est maintenue écartée de la bague par une partie évasée d'un anneau élastique tronconique enchâssé dans un élément annulaire en silicone qui s'étend coaxialement entre la lèvre et l'extrémité de la bague en regard. L'élément annulaire en silicone permet d'éviter que des produits à doser ne restent prisonniers entre la bague et la chemise. L'étanchéité entre le piston et le cylindre recevant le piston à coulissement est bonne lorsque l'organe tubulaire est neuf. Toutefois, les frottements répétés de la lèvre contre la surface du cylindre occasionnent rapide-ment une usure importante de la lèvre l'empêchant d'assu- rer correctement sa fonction. L'usure de la lèvre découvre, d'une part, l'élément annulaire en silicone qui a alors tendance à rapidement se dégrader et, d'autre part, la partie évasée de l'anneau élastique qui risque de détériorer la surface du cylindre en frottant sur celle-ci. Il n'est pas possible de renforcer les lèvres en augmentant leur épaisseur car les lèvres perdent la flexibilité qui leur permet de rester élastiquement en contact avec la surface du cylindre. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de fournir un moyen d'étanchéité qui soit efficace et résistant. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un organe tubulaire d'étanchéité, comportant une bague rigide supportant, par l'intermédiaire d'au moins un élément élastique annulaire coaxial à la bague, une chemise mince ayant une portion centrale pourvue extérieurement d'une saillie annulaire et deux portions d'extrémité qui s'étendent de part et d'autre de la portion centrale et qui sont rabattues vers l'axe de la bague. Ainsi, le contact annulaire de la chemise avec la surface sur laquelle elle doit frotter n'est plus réalisé par une lèvre se trouvant sur un bord libre de la chemise mais par la saillie annulaire s'étendant autour de la portion centrale de la chemise. Le positionnement de la saillie annulaire la rend plus résistante et autorise une structure plus massive de la saillie annulaire qui augmente encore sa résistance mécanique. De préférence, les portions d'extrémité de la chemise sont tronconiques. La structure de la chemise est alors de fabrication simple. Avantageusement, la portion centrale de la che- mise est pourvue de deux saillies annulaires adjacentes chacune à une des portions d'extrémité de la chemise. L'étanchéité procurée par la chemise est alors améliorée. De préférence, l'élément élastique est en forme de tore. L'élément élastique peut alors être constitué d'un joint torique en élastomère, ce qui rend l'organe tubulaire peu coûteux. De préférence encore, l'organe comprend deux élé- ments élastiques adjacents chacun à une des portions d'extrémité de la chemise. Ceci procure une bonne répartition de l'effort d'application de la saillie annulaire sur la surface sur laquelle elle frotte, ce qui améliore l'étanchéité assu- rée par la saillie annulaire et limite le risque d'une usure irrégulière de la saillie annulaire. Par ailleurs, dans les pistons doseurs existants, il y a un espace entre l'organe tubulaire et les flancs de la gorge qui le reçoit. Des produits à doser risquent d'être retenus dans ces espaces, ce qui oblige à régulièrement les nettoyer. Pour faciliter le nettoyage, il est même connu d'augmenter ces espaces, ce qui a toutefois l'inconvénient d'augmenter dans les mêmes proportions la quantité de produits à doser qui peut en rester prison- nière. L'invention a également pour objet un piston ayant une portion externe équipé d'un organe d'étanchéité, la bague et la chemise étant serrées entre des parties d'extrémité solidaires du piston et pourvues de lè- vres annulaires entourant les portions d'extrémité de la chemise avec un ajustement serré, les parties d'extrémité ayant des diamètres externes inférieurs à un diamètre de la saillie annulaire. Ainsi, les portions d'extrémité de l'organe tubu- laire sont recouvertes par les lèvres des parties d'extrémité du piston qui empêchent que du produit à doser ne vienne s'immiscer entre le piston et l'organe tubulaire d'étanchéité. Le nettoyage du piston est en outre facili-té. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi 35 lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'une machine de dosage équipée d'un piston pourvu d'un organe tubulaire conforme à l'in- vention, - la figure 2 est une vue de détail de la zone référencée II sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un piston équipé d'un organe tubulaire selon une variante de réalisation. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 et 2, l'organe tubulaire ici décrit est destiné à équiper un piston 100 reçu à coulissement dans un cylindre 101 tel que celui d'une machine doseuse dans laquelle le piston définit dans le cylindre une chambre destinée à accueillir les produits à doser, le volume maximal de la chambre ainsi définie dé-terminant une dose de produits. Ce type de machine doseuse est connu. L'organe tubulaire de l'invention, généralement désigné en 1, comprend une bague 2 rigide et pourvue extérieurement de deux logements annulaires 3 recevant chacun un tore 4 élastiquement déformable au moins selon une direction radiale. Les tores 4 sont ici des joints tari- ques en élastomère légèrement serrés autour de la bague 2. Une chemise, généralement désignée en 5, mince, est montée sur les tores 4 coaxialement à la bague 2. La chemise 5 comprend une portion centrale 6 de chaque côté de laquelle s'étend une portion d'extrémité 7 qui est rabattue vers l'axe central de la bague 2 et a ici une forme tronconique. Les tores 4 prennent appui contre une surface interne de la portion centrale 6 au voisinage des portions d'extrémité 7. Deux saillies annulaires 8 s'étendent sur la por- tion centrale 6 au voisinage des portions d'extrémité 7. Les saillies annulaires ont un diamètre légèrement supérieur au diamètre interne du cylindre 101. Chaque saillie annulaire 8 possède, du côté de la portion d'extrémité 7 adjacente, une face 9 et, du côté de l'autre saillie annulaire 8, une surface 10. La face 9 est une face annulaire radiale et la surface 10 est une surface légèrement tronconique s'évasant vers la portion d'extrémité 7 adjacente. L'organe tubulaire d'étanchéité 1 comprend des rondelles d'extrémité 11 en butée contre la bague 2 qui ferment les logements 3 en comprimant légèrement les tores 4 et en soutenant les portions d'extrémité 7 de la chemise 5. Le piston comprend un corps 51 cylindrique ayant une extrémité auquel est fixée une tige d'actionnement 52. Le corps 51 est pourvu extérieurement de l'organe tubulaire d'étanchéité 1 qui est en butée contre un épaule-ment 53 situé à l'opposé de la tige d'actionnement 52. Une plaque d'extrémité 54 est montée sur le corps 51 du côté de la tige 52 pour maintenir l'organe tubulaire d'étanchéité 1 contre l'épaulement 53. La plaque d'extrémité 54 est percée pour laisser passer une extrémité filetée de la tige d'actionnement 52 qui est engagée dans un taraudage du corps 51, un épaulement de la tige d'ac- tionnement 52 étant en appui contre la plaque d'extrémité 54 de telle manière que le serrage de la tige d'actionnement 52 dans le corps 51 assure le serrage de l'organe tubulaire 1 entre l'épaulement 53 et la plaque d'extrémité 54. L'épaulement 53 et la plaque d'extrémité 54 corn- portent tous deux une lèvre annulaire 55, 56 respective-ment qui vient recouvrir les portions d'extrémité 7 de la chemise 5 selon un ajustement serré. Pour améliorer le contact des lèvres 55, 56 avec les portions d'extrémité 7, les lèvres 55, 56 ont une surface interne de forme complémentaire de celle de la surface externe des por- tions d'extrémité 7, c'est-à-dire ici tronconique. Le corps 51 et la pièce d'extrémité 54 ont des diamètres externes maximaux qui sont inférieurs au diamètre interne du cylindre 101 et donc au diamètre externe des saillies 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe également toute variante entrant dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications. L'organe tubulaire d'étanchéité peut comprendre des pièces d'extrémité entre lesquelles la bague et la chemise sont serrées. Dans la variante de la figure 3, les pièces d'extrémité 12, 13 sont rapportées respectivement sur le corps 51 et la plaque d'extrémité 54, par exemple par vissage, encliquetage, boulonnage, emboîtage. Les pièces d'extrémité 12, 13 sont pourvues de lèvres 14, 15 annulaires entourant les portions d'extrémité 7 de la chemise 5 avec un ajustement serré. Les pièces d'extrémité 12, 13 ont des diamètres inférieurs à un diamètre des saillies annulaires 8. REVENDICATIONS 1. Organe tubulaire d'étanchéité, comportant une bague (2) rigide supportant, par l'intermédiaire d'au moins un élément élastique (4) annulaire coaxial à la bague, une chemise (5) mince ayant une portion centrale (6) pourvue extérieurement d'une saillie annulaire (8) et deux portions d'extrémité (7) qui s'étendent de part et d'autre de la portion centrale et qui sont rabattues vers l'axe de la bague. 2. Organe selon la revendication 1, dans lequel les portions d'extrémité (7) de la chemise (5) sont tronconiques. 3. Organe selon la revendication 1, dans lequel la portion centrale (6) de la chemise (5) est pourvue de deux saillies annulaires (8) adjacentes chacune à une des portions d'extrémité (7) de la chemise. 4. Organe selon la revendication 1, dans lequel l'élément élastique (4) est en forme de tore. 5. Organe selon la revendication 1, comprenant deux éléments élastiques (4) adjacents chacun à une des portions d'extrémité (7) de la chemise (5). 6. Organe selon la revendication 1, dans lequel la portion centrale (6) de la chemise (5) est pourvue de deux saillies annulaires (8) adjacentes chacune à une des portions d'extrémité (7) de la chemise et deux éléments élastiques (4) s'étendent entre la bague (2) et la chemise, les éléments élastiques étant adjacents chacun à une des portions d'extrémité (7) de la chemise (5). 7. Organe selon la revendication 1, dans lequel la bague (2) et la chemise (5) sont serrées entre des pièces d'extrémité (12, 13) pourvues de lèvres annulaires (14, 15) entourant les portions d'extrémité (7) de la chemise avec un ajustement serré, les pièces d'extrémité ayant des diamètres inférieurs à un diamètre de la sail-lie annulaire (8). 8. Piston (100) ayant une portion externe équipé d'un organe d'étanchéité (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, la bague (2) et la chemise (5) étant serrées entre des parties d'extrémité (53, 54) solidaires du piston et pourvues de lèvres annulaires (55, 56) entourant les portions d'extrémité (7) de la chemise avec un ajustement serré, les parties d'extrémité ayant des diamètres externes inférieurs à un diamètre de la saillie annulaire (8).