Brevet FR2968052A1 — publié le 20120601

DISPOSITIF D'ETANCHEITE POUR UN SYSTEME EMBRAYAGE-FREIN A FRICTION La présente invention se rapporte à un dispositif d'étanchéité pour un système embrayage-frein à friction, à un système embrayage-frein à friction équipé d'un tel dispositif d'étanchéité, et à une presse d'emboutissage comprenant un tel système embrayage-frein à friction, et à un procédé de montage d'un tel dispositif d'étanchéité autour d'un arbre d'entraînement de système embrayage-frein à friction. Dans le domaine de l'emboutissage, et notamment de l'emboutissage de pièces de carrosserie pour véhicule automobile, il est connu d'équiper les presses d'emboutissage de systèmes embrayage-frein à friction. Ces systèmes embrayage-frein à friction sont des actionneurs qui ont pour fonction de transmettre par friction la mise en mouvement (fonction embrayage) ou l'arrêt (fonction freinage) d'un mécanisme. De manière classique, un système embrayage-frein à friction comprend : - un volant moteur ; - un arbre d'entraînement entraînable en rotation par le volant moteur ; - un dispositif d'embrayage commutable sélectivement entre un état opérationnel dans lequel un couple de rotation venant du volant moteur est transmis à l'arbre d'entraînement, et un état non-opérationnel dans lequel aucun couple de rotation n'est transmis à l'arbre d'entraînement ; et - un dispositif de freinage commutable sélectivement entre un état opérationnel dans lequel un couple de freinage est appliqué à l'arbre d'entraînement pendant la rotation, et un état non-opérationnel dans lequel le couple de freinage est relâché pour permettre une rotation de l'arbre d'entraînement. Généralement, le dispositif d'embrayage comprend un ou des disques d'embrayage solidaires du volant moteur (mécanisme menant), le dispositif de freinage comporte un ou des disques de freinage solidaires d'un bâti machine, et le système comprend en outre un ou des disques de friction mobiles en translation et solidaires en rotation de l'arbre d'entraînement (mécanisme mené). Une pression de commande, qui peut être soit pneumatique soit hydraulique, provoque le déplacement d'un piston qui plaque les disques de friction mobiles contre les disques d'embrayage, de sorte que l'énergie de rotation venant du volant moteur est transmise à l'arbre d'entraînement via les disques de friction et les disques d'embrayage. Lorsque la pression de commande cesse, le piston est repoussé sous l'action de ressorts de rappel et plaque les disques de friction mobiles contre les disques de freinage, de sorte qu'un couple de freinage est appliqué à l'arbre d'entraînement pendant sa rotation via les disques de friction et les disques de freinage. Parmi les différents systèmes embrayage-frein à friction sont connus les systèmes embrayage-frein à friction dits à frottement « humide », ces systèmes étant généralement à commande hydraulique. Dans un système embrayage-frein à friction à frottement « humide », des films de liquide, généralement des films d'huile, s'établissent entre les disques de friction et les disques d'embrayage et de freinage. Ainsi, l'établissement du couple de rotation ou du couple de freinage provient essentiellement de la résistance au cisaillement de ces films d'huile compris les disques concernés ; ces couples étant pratiquement établis avant même que les disques soient en contact. On observe ainsi un temps de freinage plus court pour un système embrayage-frein à friction à frottement « humide » que pour un système embrayage-frein à friction à frottement « sec », c'est-à-dire sans films d'huile, et ce malgré des couples de freinage similaire. Dans le cas des systèmes embrayage-frein à friction à frottement « humide », il est classique de disposer un ou plusieurs dispositifs d'étanchéité autour de l'arbre d'entraînement pour éviter les fuites d'huile hors du carter du système embrayage-frein à friction. Un dispositif d'étanchéité classique est composé d'une membrane annulaire réalisée dans un matériau d'étanchéité compressible, comme par exemple en matière plastique. Lorsqu'une fuite d'huile est observée, il est nécessaire de remplacer la ou les membranes annulaires d'étanchéité endommagées par des membranes annulaires de remplacement. Après retrait de la membrane endommagée et du fait de sa forme générale en anneau fermé ou clos, la membrane annulaire de remplacement ne peut être positionnée autour de l'arbre d'entraînement qu'en engageant celle-ci sur l'une des extrémités de l'arbre d'entraînement, pour ensuite la faire coulisser le long de l'arbre jusqu'à sa position finale. La mise en place d'une membrane de remplacement nécessite donc au préalable de longues et laborieuses opérations de démontage du système embrayage-frein à friction pour pouvoir accéder à l'une des extrémités de l'arbre d'entraînement : démontage du bâti-support du volant moteur, démontage de la chaise-support du moteur d'entraînement, démontage du moteur d'entraînement, démontage des roulements de l'arbre d'entraînement, et démontage du volant moteur pour accéder à la membrane. Ensuite, après remplacement de la ou des membranes endommagées, il faut effectuer des opérations de remontage du système embrayage-frein à friction : remontage du volant moteur, remontage de l'arbre d'entraînement, changement des roulements de l'arbre d'entraînement, rodage des roulements, équilibrage du volant, remontage du moteur, remontage de la chaise-support et du bâti-support. Ces opérations de démontage et remontage peuvent nécessiter jusqu'à 350 heures de travail pour deux opérateurs de maintenance, immobilisant ainsi la presse d'emboutissage concernée et donc la ligne de production de la pièce emboutie pendant toutes la durée de ces opérations. En outre, ces opérations présentent un risque pour les opérateurs de maintenance, car les pièces à manipuler sont lourdes, en particulier le volant moteur. La présente invention a pour but de résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif d'étanchéité peu coûteux à produire, et qui évite les opérations de démontage et de remontage précités lors du remplacement d'un dispositif d'étanchéité endommagé. A cet effet, elle propose un dispositif d'étanchéité pour un système embrayage-frein à friction, notamment pour presse d'emboutissage, remarquable en ce qu'il comprend une première et une seconde membranes annulaires plaquées et fixées l'une sur l'autre, chaque membrane présentant une fente s'étendant radialement sur toute la largeur de la membrane, la fente de la première membrane étant obturée par la seconde membrane et la fente de la seconde membrane étant obturée par la première membrane. Ainsi, un tel dispositif d'étanchéité peut être mis en place autour de l'arbre d'entraînement sans avoir à démonter puis remonter le système embrayage-frein à friction : le procédé de montage de ce dispositif d'étanchéité étant décrit ci-après. Il est entendu par fente s'étendant radialement sur toute la largeur de la membrane, le fait que la fente soit traversante du diamètre intérieur jusqu'au diamètre extérieur de la membrane annulaire. Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - la fente de la première membrane est disposée sensiblement à 180° de la fente de la seconde membrane autour de l'axe de révolution des deux membranes ; - la première et la seconde membranes sont plaquées et fixées l'une sur l'autre par collage ; et - la fente de la première membrane et/ou la fente de la seconde membrane sont réalisées par découpage. L'invention se rapporte également à un système embrayage-frein à friction, notamment pour presse d'emboutissage, comprenant : - un volant moteur ; - un arbre d'entraînement entrainable en rotation par le volant moteur ; - un dispositif d'embrayage commutable sélectivement entre un état opérationnel dans lequel un couple de rotation venant du volant moteur est transmis à l'arbre d'entraînement, et un état non-opérationnel dans lequel aucun couple de rotation n'est transmis à l'arbre d'entraînement ; et - un dispositif de freinage commutable sélectivement entre un état opérationnel dans lequel un couple de freinage est appliqué à l'arbre d'entraînement pendant la rotation, et un état non-opérationnel dans lequel le couple de freinage est relâché pour permettre une rotation de l'arbre d'entraînement ; et - au moins un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention, où les membranes annulaires du dispositif d'étanchéité sont montées autour de l'arbre d'entraînement. L'invention concerne aussi une presse d'emboutissage du type comportant un système embrayage-frein à friction à friction selon l'invention. L'invention se rapporte également à un procédé de montage d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention autour d'un arbre d'entraînement de système embrayage-frein à friction, comprenant les étapes suivantes : - montage de la première membrane autour de l'arbre d'entraînement en faisant passer l'arbre d'entraînement dans la fente de ladite première membrane ; - montage de la seconde membrane autour de l'arbre d'entraînement en faisant passer l'arbre d'entraînement dans la fente de ladite seconde membrane ; - mise en place de la première membrane sur la seconde membrane de sorte que la fente de la première membrane soit obturée par la seconde membrane et que la fente de la seconde membrane soit obturée par la première membrane ; - plaquage et fixation de la première membrane sur la seconde membrane. Ainsi, ce procédé illustre l'avantage de l'invention, car on note en effet qu'un tel procédé ne nécessite aucune opération préalable de démontage du système embrayage-frein à friction. Il suffit de placer les deux membranes autour de l'arbre d'entraînement, en passant par le côté de l'arbre à travers les fentes respectives des membranes, puis de positionner correctement les deux membranes l'une sur l'autre pour occulter ou recouvrir les deux fentes (pour des raisons d'étanchéité), et enfin de les fixer ensemble. De façon avantageuse, l'étape de plaquage et de fixation de la première membrane sur la seconde membrane s'effectue par collage ; le collage étant de manipulation simple et efficace, particulièrement bien adapté pour des membranes d'étanchéité. Dans une réalisation particulière, le procédé de montage comprend au préalable les étapes suivantes : - fourniture d'une première et d'une seconde membranes annulaires ; - réalisation d'une fente sur toute la largeur de la première membrane et d'une fente sur toute la largeur de la seconde membrane. L'avantage de cette réalisation est que l'on peut utiliser deux membranes classiques, c'est-à-dire de forme générale annulaire sans aucune fente, que l'on découpe ensuite radialement pour ménager les fentes. L'étape de réalisation de la fente sur la première membrane et/ou sur la seconde membrane peut être effectuée par découpage, notamment avec un outil de découpe du type ciseau, scie, couteau ou analogue. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective de deux membranes classiques qui serviront à la conception d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective des deux membranes de la figure 1 dans chacune desquelles est ménagée une fente radiale pour la réalisation d'un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective des deux membranes fendues de la figure 2 qui sont positionnées sur le côté d'un arbre d'entraînement de système embrayage-frein à friction avant montage ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective des deux membranes fendues de la figure 3 qui sont montées autour de l'arbre d'entraînement, l'une des deux membranes étant pivotée à 180° ; - la figure 5 est une vue schématique en perspective des deux membranes fendues de la figure 4 qui sont plaquées et fixées l'une sur l'autre pour constituer ensemble un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention. La description d'un dispositif d'étanchéité 3 conforme à l'invention est faite en référence aux figures 1 à 5 qui illustrent les étapes successives de fabrication et de montage du dispositif d'étanchéité 3 autour d'un arbre d'entraînement 4 de système embrayage-frein à friction. Dans une première étape, comme illustré sur la figure 1, on fournit une première membrane 1 annulaire et une seconde membrane 2 annulaire. Ces deux membranes 1, 2 sont identiques et présentent chacune une bordure circonférentielle interne 10, 20 délimitant le diamètre interne de la membrane 1, 2 concernée, et une bordure circonférentielle externe 11, 21 délimitant le diamètre externe de la membrane 1, 2 concernée. Ces deux membranes 1, 2 sont réalisés dans un matériau d'étanchéité compressible, tel que du plastique, et elles peuvent être obtenues par moulage d'une matière plastique. Dans une seconde étape, comme illustré sur la figure 2, on réalise une fente 13 radiale sur toute la largeur de la première membrane 1 et une fente 23 radiale sur toute la largeur de la seconde membrane 2. Ces deux fentes 13, 23 sont traversantes et relient la bordure circonférentielle interne 10, 20 à la bordure circonférentielle externe 11, 21. Dans une troisième étape, comme illustré sur la figure 3, on positionne la première membrane 1 et la seconde membrane 2 sur le côté de l'arbre d'entraînement 4, avec les fentes 13, 23 en face de l'arbre d'entraînement 4. La première membrane 1 est montée autour de l'arbre d'entraînement 4 par le côté en faisant passer l'arbre d'entraînement 4 dans la fente 13 de la première membrane 1, et la seconde membrane 2 est montée autour de l'arbre d'entraînement 4 par le côté en faisant passer l'arbre d'entraînement 4 dans la fente 23 de la seconde membrane 2 ; les flèches RL illustrant les rapprochements latéraux des membranes 1, 2 et de leurs fentes 13, 23 vis-à-vis de l'arbre d'entraînement 4 et les flèches E illustrant l'écartement des fentes 13, 23 pour passer le diamètre de l'arbre d'entraînement 4. Dans une quatrième étape, et comme illustré sur la figure 4, une fois les deux membranes 1, 2 positionnées autour de l'arbre d'entraînement 4, la seconde membrane 2 est pivotée relativement à la première membrane 1 de sensiblement 180° autour de l'arbre d'entraînement 4, ainsi que schématisé par la flèche P, de sorte que les deux fentes 13, 23 ne soient pas en regard l'une de l'autre (un angle de rotation inférieur à 180° pouvant être suffisant), puis les deux membranes 1, 2 sont plaquées l'une contre l'autre, ainsi que schématisé par les flèches PL. Lors de ce plaquage, les deux membranes 1, 2 restent alignées, de sorte que leurs bordures circonférentielles internes 10, 20 coïncident et que leurs bordures circonférentielles externes 11, 21 coïncident également. Dans une quatrième étape, et comme illustré sur la figure 5, les deux membranes 1, 2 sont fixées sur l'une sur l'autre, par exemple en prévoyant des points de colle avant plaquage sur les surfaces annulaires en regard l'une de l'autre des membranes 1, 2 respectives. Une fois fixées, par exemple par collage, l'une sur l'autre, ces deux membranes 1, 2 constituent ensemble une seule et même pièce qui forme le dispositif d'étanchéité 3 conforme à l'invention. Du fait du pivotement P préalable de la seconde membrane 2, la fente 13 de la première membrane 1 est obturée par la seconde membrane 2 et la fente 23 de la seconde membrane 2 est obturée par la première membrane 1, évitant ainsi des problèmes d'étanchéité au niveau des fentes 13, 23. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés à l'invention selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de fente peuvent par exemple être réalisées. REVENDICATIONS1. Dispositif d'étanchéité (3) pour un système embrayage-frein à friction, notamment pour presse d'emboutissage, caractérisé en ce qu'il comprend une première et une seconde membranes (1, 2) annulaires plaquées et fixées l'une sur l'autre, chaque membrane (1 ; 2) présentant une fente (13 ; 23) s'étendant radialement sur toute la largeur de la membrane (1 ; 2), la fente (13) de la première membrane (1) étant obturée par la seconde membrane (2) et la fente (23) de la seconde membrane (2) étant obturée par la première membrane (1). 2. Dispositif d'étanchéité (3) selon la revendication 1, dans lequel la fente (13) de la première membrane (1) est disposée sensiblement à 180° de la fente (23) de la seconde membrane (2) autour de l'axe de révolution des deux membranes (1, 2). 3. Dispositif d'étanchéité (3) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel la première et la seconde membranes (1, 2) sont plaquées et fixées l'une sur l'autre par collage. 4. Dispositif d'étanchéité (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la fente (13) de la première membrane (1) et/ou la fente (23) de la seconde membrane (2) sont réalisées par découpage. 25 5. Système embrayage-frein à friction, notamment pour presse d'emboutissage, comprenant : - un volant moteur ; - un arbre d'entraînement (4) entrainable en rotation par le volant moteur ; - un dispositif d'embrayage commutable sélectivement entre un état 30 opérationnel dans lequel un couple de rotation venant du volant moteur est transmis à l'arbre d'entraînement (4), et un état non-opérationnel dans lequel aucun couple de rotation n'est transmis à l'arbre d'entraînement (4) ; et - un dispositif de freinage commutable sélectivement entre un état opérationnel dans lequel un couple de freinage est appliqué à l'arbre 35 d'entraînement (4) pendant la rotation, et un état non-opérationnel dans20lequel le couple de freinage est relâché pour permettre une rotation de l'arbre d'entraînement (4) ; caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif d'étanchéité (3) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, où les membranes (1, 2) annulaires du dispositif d'étanchéité (3) sont montées autour de l'arbre d'entraînement (4). 6. Presse d'emboutissage du type comportant un système embrayage-frein à friction à friction conforme à la revendication 5. 7. Procédé de montage d'un dispositif d'étanchéité (3) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4 autour d'un arbre d'entraînement (4) de système embrayage-frein à friction, comprenant les étapes suivantes : - montage de la première membrane (1) autour de l'arbre d'entraînement (4) en faisant passer l'arbre d'entraînement (4) dans la fente (13) de ladite première membrane (1) ; - montage de la seconde membrane (2) autour de l'arbre d'entraînement (4) en faisant passer l'arbre d'entraînement (4) dans la fente (23) de ladite seconde membrane (2) ; - mise en place de la première membrane (1) sur la seconde membrane (2) de sorte que la fente (13) de la première membrane (1) soit obturée par la seconde membrane (2) et que la fente (23) de la seconde membrane (2) soit obturée par la première membrane (1) ; - plaquage et fixation de la première membrane (1) sur la seconde membrane (2). 11. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de plaquage et de fixation de la première membrane (1) sur la seconde membrane (2) s'effectue par collage. 12. Procédé de montage selon les revendications 7 ou 8, comprenant au préalable les étapes suivantes : - fourniture d'une première et d'une seconde membranes (1, 2) annulaires ; - réalisation d'une fente (13) sur toute la largeur de la première membrane (1) et d'une fente (23) sur toute la largeur de la seconde membrane (2).10. Procédé de montage selon la revendication 9, dans lequel l'étape de réalisation de la fente (13 ; 23) sur la première membrane (1) et/ou sur la seconde membrane (2) est effectuée par découpage.5