Brevet FR3079154A1 — publié le 20190927

PROCEDE DE MONTAGE D'UN JOINT A LEVRE AVEC UN MANCHON DE PROTECTION RETIRÉ PAR UNE DÉPRESSION La présente invention concerne un procédé de montage d'un joint circulaire à lèvre sur un arbre, ainsi qu'un outillage mis en oeuvre par un tel procédé de montage. Certains systèmes mécaniques, en particulier des transmissions de véhicules automobiles, comportent un arbre de transmission sortant d'un carter contenant une huile, disposant au niveau de cette sortie d'un joint à lèvre circulaire emmanché dans le carter. Le joint présente une lèvre intérieure entourant une portée cylindrique de l'arbre, afin de serrer légèrement cette portée pour assurer une étanchéité dynamique. La lèvre intérieure du joint réalisée dans un élastomère, représente une partie délicate de ce joint qu'il convient de préserver lors du montage afin d'éviter toute blessure ou endommagement qui pourrait provoquer des fuites d'huile lors du fonctionnement. La partie extérieure de l'arbre sortant du carter, en arrière de la portée du joint, peut comporter des formes particulières avec des arêtes vives, comme des cannelures axiales ou des marches entre différents diamètres. Il est nécessaire de franchir avec la lèvre du joint ces formes particulières pour l'emmener jusqu'à la portée de l'arbre disposée vers l'avant, sans risquer de l'accrocher sur ces formes pour éviter de la blesser. Pour cela un dispositif connu, présenté notamment par le document US- A1-20160151896, comporte un manchon présentant vers l'avant une partie cylindrique d'épaisseur réduite s'ajustant dans la lèvre du joint, prévue pour coulisser sur l'arbre en arrière de la portée afin de franchir des cannelures axiales de cet arbre en protégeant le joint. Un nez de presse entoure un rebord circulaire extérieur du manchon disposé en arrière de sa partie cylindrique, pour presser sur ce manchon afin de descendre vers l'avant le joint autour de l'arbre de manière protégée, puis en fin de course pour emmancher le contour extérieur du joint dans le carter. 2 Ensuite lors de la remontée du nez de presse, un bourrelet intérieur de ce nez engagé au-dessus du rebord extérieur du manchon, remonte ce manchon afin de l'extraire du montage, et de l'éliminer ou de le recycler. Toutefois ce dispositif nécessite un emboîtement d'un bourrelet intérieur 5 du nez de presse autour du rebord extérieur du manchon, qui peut être délicat à réaliser de manière à assurer à la fois une tenue suffisante de ce manchon, et une facilité d'extraction du manchon hors de ce nez après son utilisation. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces problèmes de l'art antérieur. 10 Elle propose à cet effet un procédé de montage avec une presse équipée d'un outillage de montage, d'un joint circulaire à lèvre intérieure venant dans un mouvement vers une direction avant qui est la direction de montage sur une portée cylindrique d'un arbre, avec un emmanchement de son contour extérieur dans un carter, en utilisant un manchon de protection présentant une 15 partie tubulaire ajustée dans le joint qui avance sur l'arbre pour protéger ce joint, ce procédé étant remarquable en ce qu'en fin d'emmanchement il applique une dépression dans des ventouses disposées sur une face avant de l'outillage, en appui sur une face arrière du manchon, qui se collent dessus pour reculer ce manchon dans la direction inverse de montage. 20 Un avantage de ce procédé est que de manière simple, après l'avance et la mise en place protégée du joint à lèvre sur l'arbre, ainsi que l'emmanchement de ce joint dans le carter, l'attraction par dépression du manchon avec les ventouses de l'outillage permet de laisser automatiquement sur place le joint maintenu serré dans le carter, tout en reculant ce manchon 25 collé au nez de presse. On réalise de manière simple et automatique un maintien suffisant permettant l'extraction du manchon hors de l'arbre, qui peut après sa sortie être facilement décollé en coupant la dépression pour être éliminé, ou recyclé pour servir à nouveau. 30 Le procédé de montage selon l'invention et un outillage mis en oeuvre par ce procédé, peuvent de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. 3 Avantageusement, le procédé avance une douille extérieure de l'outillage pour réaliser l'emmanchement du joint circulaire dans le carter. Dans ce cas, avantageusement avec l'avance de la douille extérieure il avance une douille intérieure disposée dans cette douille extérieure, 5 comprenant sur sa face avant les ventouses. De plus, avantageusement après l'application de la dépression il recule la douille extérieure qui dans son mouvement entraîne la douille intérieure. L'invention a aussi pour objet un outillage de montage d'un joint circulaire à lèvre intérieure, avec un procédé comprenant l'une quelconque des 10 caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu'il comporte des perçages d'aspiration reliant des ventouses tournées vers l'avant à un dispositif de génération de la dépression. Avantageusement, l'outillage comporte une douille intérieure coulissant dans une douille extérieure, comprenant sur une face avant les ventouses. 15 Dans ce cas, avantageusement la douille extérieure comporte un épaulement interne venant en appui sur un épaulement externe de la douille intérieure, pour en reculant entraîner cette douille intérieure. Selon un mode de réalisation, les ventouses forment un ensemble de coupelles réalisées en élastomère, reliées chacune à un perçage d'aspiration. 20 Dans ce cas, avantageusement les ventouses sont régulièrement réparties sur le pourtour d'une face avant de l'outillage. Selon un autre mode de réalisation, les perçages d'aspiration débouchent sur une face avant de l'outillage entre deux cordons concentriques de matériau souple, pour former entre ces cordons une ventouse annulaire. 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 présente en coupe axiale une première étape d'un procédé 30 de montage d'un joint à lèvre suivant l'invention, comprenant avec un outillage fixé sur une presse, une descente dans la direction avant de ce joint avec son manchon de protection sur un arbre ; 4 - la figure 2 est une coupe axiale de l'extrémité inférieure de l'outillage comprenant une douille extérieure et une douille intérieure ; - la figure 3 présente une étape suivante comprenant le glissement du joint à lèvre hors de son manchon de protection ; 5 - la figure 4 présente une étape suivante de fin de positionnement du joint à lèvre ; - la figure 5 présente une étape suivante de descente de la douille intérieure pour prendre appui avec les ventouses sur le manchon de protection ; et 10 - la figure 6 présente une étape suivante de production d'un vide dans les ventouses, et de remontée de la douille extérieure entraînant la douille intérieure avec le manchon de protection. Les figures 1 et 2 présentent un arbre d'une transmission 2 centré sur un axe vertical A, sortant d'un carter 12, comprenant en partie supérieure des 15 cannelures axiales 6 prévues pour recevoir un moyeu lui transmettant un couple. Une rainure circulaire 4 disposée en haut des cannelures 6, est prévue pour recevoir un jonc ouvert maintenant axialement le moyeu. En dessous des cannelures 6 on a successivement une gorge annulaire, puis un cône de jonction 8 s'ouvrant vers le bas, se prolongeant par une portée 20 cylindrique 10 présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de ces cannelures, recevant la lèvre intérieure 22 d'un joint annulaire 20 réalisé en élastomère pour assurer une étanchéité dynamique. La section annulaire du joint à lèvre 20 présente une forme globale en « U » inversé, comprenant une partie axiale extérieure 26 de serrage dans un 25 alésage 14 du carter 12, une partie supérieure transversale plate 24, et une partie axiale intérieure comprenant la lèvre 22 équipée d'un ressort annulaire disposé derrière pour assurer le serrage sur la portée cylindrique 10 de l'arbre 2. Lors de la descente du joint 20, sa lèvre 22 ne doit pas venir en contact 30 avec les cannelures 6, les épaulements de l'arbre 2 ou la rainure circulaire 4, pour éviter de blesser cette lèvre qui est fragile. 5 Un manchon circulaire de protection 30 réalisé par moulage en matière plastique, comporte une partie tubulaire tournée vers le bas présentant une épaisseur réduite, ajustée à l'intérieur du joint à lèvre 20, et un épaulement supérieur 28 tourné vers l'extérieur présentant une face supérieure 5 transversale plane. La douille extérieure 32 comporte un épaulement radialement interne circulaire comprenant une face transversale supérieure 34. Une douille intérieure 36 coulissant dans la douille extérieure 32, comporte un épaulement radialement externe circulaire comprenant une face transversale inférieure 42 10 qui vient au-dessus de la face supérieure 34 de la douille extérieure 32. La douille intérieure 36 comporte des perçages axiaux d'aspiration 38, se terminant en bas chacun par une ventouse 40 ouverte vers le bas, ces ventouses formant des coupelles individuelles moulées en élastomère. La figure 1 présente le joint à lèvre 20 calé en haut de la partie tubulaire 15 du manchon de protection 30, sous l'épaulement supérieur 28, pressé par la douille extérieure 32 qui descend pour faire coulisser ce manchon sur les cannelures de l'arbre 6 en protégeant la lèvre intérieure 22. Le joint à lèvre 20 appliquant un serrage sur la partie tubulaire du manchon 30, reste maintenu sur ce manchon et descend avec lui. 20 La figure 3 présente l'extrémité inférieure de la partie tubulaire du manchon de protection 30 arrivée en appui sur le cône 8, ce qui bloque cette douille. La douille extérieure 32 continuant à descendre, a commencé à glisser le joint à lèvre 20 sur le manchon 30, pour faire passer de manière sécurisée 25 sa lèvre inférieure 22 sur la portée cylindrique de l'arbre 10. La figure 4 présente le joint à lèvre 20 arrivé au fond de l'alésage 14 du carter 12, dans sa position de montage, la douille extérieure 32 ayant fini sa course de descente. La figure 5 présente une descente complémentaire de la douille intérieure 30 36, déplacée par la presse, ses ventouses 40 venant en appui sur la face supérieure transversale de l'épaulement 28 du manchon 30. 6 A ce moment-là on déclenche une dépression dans les perçages 38 qui sont tous reliés à un système générant un vide, pour obtenir une force de collage des ventouses 40 sur le manchon 30. On peut prévoir en particulier quatre ventouses 40 comme présenté 5 figure 2, ou un nombre différent comme trois, six ou huit, suivant le niveau de dépression atteint dans ces ventouses et la surface nécessaire pour obtenir un effort de collage suffisant. La figure 6 présente une remontée de la douille extérieure 32, la face supérieure 34 de son épaulement interne venant en appui sur la face inférieure 10 42 de l'épaulement externe de la douille intérieure 36, pour entraîner cette douille intérieure dans son mouvement de remontée. On notera que le manchon 30 n'étant plus serré dans le joint à lèvre 20, peut remonter librement avec un faible effort de traction appliqué par les ventouses 40. 15 On obtient de manière simple et efficace une protection du joint 20 pendant sa mise en place, puis un retrait du manchon 30 qui est automatiquement évacué hors de la transmission. On peut ensuite laisser tomber le manchon 30 dans un bac en coupant l'aspiration, pour l'éliminer ou le recycler. 20 En particulier le retrait du manchon 30 nécessite aucune intervention manuelle, ce qui fait gagner du temps de cycle par rapport à un mode opératoire comprenant un retrait manuel, et améliore la sécurité et la qualité en évitant un risque d'oubli de ce manchon. En variante la douille intérieure 36 peut comporter à sa base toute forme 25 permettant d'assurer un contact sur le manchon 30 maintenant la dépression. En particulier on peut réaliser sur cette face inférieure deux cordons souples concentriques, les perçages d'aspiration 38 débouchant entre ces deux cordons, REVENDICATIONS1 - Procédé de montage avec une presse équipée d'un outillage de montage, d'un joint circulaire (20) à lèvre intérieure (22) venant dans un mouvement vers une direction avant qui est la direction de montage sur une portée cylindrique (10) d'un arbre (2), avec un emmanchement de son contour extérieur (26) dans un carter (12), en utilisant un manchon de protection (30) présentant une partie tubulaire ajustée dans le joint (20) qui avance sur l'arbre (2) pour protéger ce joint (20), caractérisé en ce qu'en fin d'emmanchement il applique une dépression dans des ventouses (40) disposées sur une face avant de l'outillage, en appui sur une face arrière du manchon (30), qui se collent dessus pour reculer ce manchon (30) dans la direction inverse de montage. 2 - Procédé de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il avance une douille extérieure (32) de l'outillage pour réaliser l'emmanchement du joint circulaire (20) dans le carter (12). 3 - Procédé de montage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'avec l'avance de la douille extérieure (32) il avance une douille intérieure (36) disposée dans cette douille extérieure (32), comprenant sur sa face avant les ventouses (40). 4 - Procédé de montage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'après l'application de la dépression il recule la douille extérieure (32) qui dans son mouvement entraîne la douille intérieure (36). 5 - Outillage de montage d'un joint circulaire (20) à lèvre intérieure (22) avec un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des perçages d'aspiration (38) reliant des ventouses tournées vers l'avant (40) à un dispositif de génération de la dépression. 6 - Outillage de montage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte une douille intérieure (36) coulissant dans une douille extérieure (32), comprenant sur une face avant les ventouses (40). 8 7 - Outillage de montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la douille extérieure (32) comporte un épaulement interne venant en appui sur un épaulement externe de la douille intérieure (36), pour en reculant entraîner cette douille intérieure (36). 5 8 - Outillage de montage selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les ventouses (40) forment un ensemble de coupelles réalisées en élastomère, reliées chacune à un perçage d'aspiration (38). 9 - Outillage de montage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les ventouses (40) sont régulièrement réparties sur le pourtour d'une face 10 avant de l'outillage. 10 - Outillage de montage selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les perçages d'aspiration (38) débouchent sur une face avant de l'outillage entre deux cordons concentriques de matériau souple, pour former entre ces cordons une ventouse annulaire (40). 15