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GARNITURE D'ETANCHEITE DE PALIERS AU MOYEN D'UN DISQVE EN ACIER ET PROCEDE EN VUE DE SON EXECUTION.
La présente invention est relative aux garnitures d'étanchéité des paliers, en particulier des paliers à roulement ou antifriction, au moyen d'un disque en acier.
Il est déjà connu d'appliquer solidement une rondelle élasti- que en laiton, tombac ou acier sur l'une des bagues d'un palier pour assu- rer l'étanchéité du fait que cette rondelle glisse, avec une légère pression élastique, sur l'autre bague du palier. En ce cas, une surface frontale de la rondelle annulaire porte contre la surface latérale de l'une des bagues du palier à roulement. On a constaté que ces garnitures d'étanchéité peu- vent être sensiblement améliorées lorsque, conformément à l'invention, en montant sous pression un disque élastique en acier, on ne l'applique que par une arête, obliquement, contre une surface d'étanchéité. Ainsi, par exemple, on peut appliquer un disque en acier par son arête contre un deu- xième disque en acier.
Les disques portent de façon avantageuse l'un sur l'autre, selon un angle obtus, ce que l'on peut obtenir, par exemple, en donnant à l'un des disques une forme conique ou en incurvant en forme de cône le bord extérieur ou le bord du trou de l'un des disques. Dans pres- que tous les cas, on peut monter après coup une garniture d'étanchéité de ce genre dans des paliers existants, sans qu'il soit nécessaire de procé- der à des modifications de construction par suite de faible encombrement.
Alors que, dans la plupart des garnitures d'étanchéité habituelles connues jusque ici on utilise des pressions spécifiques aussi faibles que possible, de manière à avoir une faible usure, l'étanchéité de la garniture selon 1'in- vention doit être obtenue justement au moyen d'une pression spécifique élevée, de telle sorte que les disques d'étanchéité se rodent progressivement l'un sur l'autreo Les pertes par frottement sont, en ce cas, très faibles, car la pression normale est également faible.
En vue d'obtenir la pression d'application désirée, les disques peuvent avoir des épaisseurs différentes ou encore présenter des duretés dif-
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férentes. On peut encore rendre réglable la pression d'application à 1' aide de bagues d'écartement d'épaisseurs différentes.
Les figures 1 à 15 du dessin annexé représentent en coupe, à ti- tre d'exemple, différentes formes de réalisation de la garniture d'étanchéité pour paliers selon l'invention.
Sur la figure 1, entre l'arbre tournant 20 et un logement de pa- lier 21,est monté, par exemple, un roulement à billes avec bague extérieure 22 et bague intérieure 23. Pour empêcher l'expulsion du lubrifiant hors du roulement à billes, on encastre, selon l'invention, entre la bague intérieu- re 23 et un disque de fermeture 24 ou organe analogue, une rondelle tournan- te 25 en acier et cela par l'intermédiaire d'une bague d'écartement 26. Contre le disque tournant 25 porte une rondelle 27 également en acier, conique et fi- xe, qui est maintenue par une bague de retenue 28. Cette bague est bloquée par exemple sur une saillie 29 du logement 21 du palier. Les deux bagues 25 et 27 ne portent l'une sur l'autre que par uue arête, ce qui assure l'étanchéi- té désirée.
La figure 2 montre l'application de la garniture selon l'invention à un roulement à rouleaux coniques. Ici également, à côté de la bague intérieu- re 23 est disposé le disque tournant 25 qui porte contre le disque 27. Cette forme de réalisation montre particulièrement clairement le faible encombre- ment de la garniture d'étanchéité, qui ne dépend que de l'épaisseur des dis- ques tournants.
Les figures 3 et 4 représentent, à échelle fortement agrandie, le contact suivant une arête entre les deux disques d'étanchéité. Suivant la fi- gure 3, lors du montage, l'arête du disque extérieur fixe 27 porte contre le disque tournant 25, le disque fixe étant maintenu par la bague de retenue 28.
Lorsque la bague intérieure 25 est amenée dans sa position finale, représen- tée sur la figure 4, il s'infléchit légèrement, la forme conique de la bague extérieure 27 et, par suite, le contact suivant une arête étant maintenus.
Conformément à la figure 5,le disque fixe 27 porte extérieure- ment contre le disque tournant 25 dont l'arête, en ce cas, assure l'étanchéi- té. Cette forme de réalisation présente l'avantage que l'huile projetée par le disque tournant 25 est arrêtée par le disque fixe 27.
Les deux disques en acier glissant l'un sur l'autre peuvent avoir la même épaisseur ou des épaisseurs différentes, De préférence, le disque tournant 25 est un peu plus épais que le disque fixe 27. Les disques n'ont que quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur, de sorte que l'ensemble de la garniture n'occupe qu'une place très réduite et qui ne joue pratique- ment aucun rôle.
Le diamètre intérieur du disque tournant 25 ne doit être que de très peu supérieur à celui de l'arbre 20, afin qu'il tourne de façon exactement concentrique et qu'il n'exécute pas de mouvements de pompage. La pression d'application nécessaire peut être déterminée par l'épaisseur des disques et par leur dureté. Er choisissant de façon correspondante l'épais- seur de la bague d'écartement 26 on peut également régler la force élas- tique.
Le diamètre intérieur du disque extérieur 27 doit être aussi faible que possible de façon que ce disque arrive au voisinage de la bague intérieure 23 du palier car, en cet endroit, le lubrifiant est relativement peu projeté vers l'extérieur de sorte.que la garniture d'étanchéité proprement dite se trouve disposée en un point particulièrement favorable.
Pour des paliers à très grande vitesse de rotation, il est bon de munir la surface de glissement du disque tournant 25, conformément aux figures 6 ou 7, d'un revêtement 31 ou 32 résistant au frottement et assurant l'évacua- tion de la chaleur. Ce revêtement peut consister en une bague de laiton, de graphite, de charbon, etc.
Le disque spécial 28 de retenue du disque extérieur 27 n'est ce- pendant pas absolument nécessaire. Conformément à la figure 8, on peut utili- ser également un disque 27 lisse. Dans ce cas,. le disque doit être fait de façon telle que, sous pression, il ne porte que par son arête extérieure con-
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tre le disque tournant 25, ce qui est obtenu par exemple par l'inflexion 23 en forme de cône. La pression élastique d'application de ce disque 27 peut être obtenue,par exemple, à l'aide d'une bague d'écartement spéciale 34.
Conformément à la figure 9 le disque fixe 27 peut être bloqué par son bord recourbé 35 dans l'ouverture intérieure de la bague extérieure 22 du palier antifriction. De manière à obtenir, en ce cas, une étanchéité parfaite, il est cependant nécessaire que l'alésage de la bague extérieure 22 ait un dia- mètre exactement calibre. De façon analogue, la bague de retenue 28 du disque extérieur 27 de la figure 1 pourrait être bloquée dans l'alésage intérieur de la bague extérieure 22 du palier au lieu de l'être dans la saillie 29 du loge- ment 21 du palier.
De manière à éviter que l'huile qui s'infiltre entre l'arbre 20 et la bague de roulement intérieur 23 puisse sortir du palier, il est prévu, comme le montrent les figures 1 et 2, à côté du disque intérieur 23, une gar- niture en caoutchouc 36 dont le serrage est obtenu grâce à la forme conique correspondante du disque de fermeture 24. Conformément à la figure 10, cette garniture en caoutchouc 36 est serrée par exemple au moyen des deux bagues co- niques 37 et 38, ce qui permet d'obtenir une étanchéité parfaite vis à vis de l'huile d'infiltration. Dans cette forme de réalisation, la bague de retenue 28 du disque extérieur 27 est serrée à force sur la surface extérieure de la bague extérieure 22 du palier.
Evidemment, il faut s'arranger pour que, sur cette surface extérieure, de l'huile d'infiltration ne puisse être expulsée hors du palier.
Comme il peut arriver que la pression de l'huile contre la garni- ture d'étanchéité soit très forte et pousse les deux disques en acier vers l'extérieur, ce qui rendrait la garniture inefficace, le disque fixe 27 peut, suivant la figure 11, être disposé également entre le disque tournant 25 et un autre disque 39. Une bague intercalaire 41 est disposée entre ces deux disques tournants 25 et 39. L'étanchéité est réalisée en ce cas au moyen des disques 25 et 27, tandis que le disque 39 sert, avant tout, à supporter la pression de l'huile sans qu'elle agisse sur les disques 25 et 27.
Egalement, dans cette forme de réalisation, il peut y avoir une garniture en caoutchouc supplémentaire 36, avec bague de serrage 40
Enfin, les deux disques en acier peuvent être faits de telle sor- te que chaque disque, et cela aussi bien le disque tournant 25 que le disque fixe 27, porte par un bord contre l'autre disque, comme cela est représenté sur la figure 12. Les deux disques sont serrés d'une façon quelconque (non représentée) contre les bagues 22 et 23 du palier à roulement. L'espace creux annulaire qui résulte de cette forme de réalisation peut encore être rempli d'une graisse 42 résistant à l'huile.,
Les formes de réalisations décrites jusqu'ici montrent l'appli- cation de la garniture d'étanchéité dans le cas de paliers à roulements.
Evi- dément, on peut utiliser la même garniture dans toutes les autres formes de paliers. Conformément à la figure 13, les deux disques en acier 25 et 27 ser- vant, par exemple, à assurer l'étanchéité d'une boite de transmission rem- plie d'huile. La garniture d'étanchéité consiste d'abord en une douille en bronze 43, et en deux disques en acier 25 et 27 disposés vers l'extérieur par rapport à la dite douille. Pour assurer l'étanchéité vis à vis de l'huile d' infiltration, il est encore prévu, en ce cas, une garniture en caoutchouc 36.
Evidemment, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisa- tion représentés. Ainsi, par exemple, le disque intérieur 25 peut être fixé avec l'arbre 20 et le logement de palier 21 peut tourner avec le disque ex- térieur 27, comme cela est le cas, par exemple, pour les roues avant des vé- hicules automobiles pour les paliers de ponts roulants ou appareils analo- gues
Il n'est cependant pas nécessaire que l'arête d'un disque fixe porte contre un disque tournant, l'arête de ce dernier peut également toucher une autre partie du palier.
Ainsi, sur la figure 14, sur le côté extérieur du palier, un disque élastique 44 est bloqué contre la bague de roulement in- térieur 23 et l'arête de ce disque porte contre la surface 45 de l'alésage,
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formant épaulement, de la bague extérieure 22, de manière à assurer l'étan- chéité nécessaire, Grâce à l'inflexion représentée de ce disque, la pression intérieure du lubrifiant applique d'autant plus fortement ce disque d'étanchéi- té 44 contre la bague extérieure. A côté de ce disque d'étanchéité, on peut encore disposer un autre disque 46 de protection contre la poussière, dont la surface frontale porte contre la surface latérale de la bague extérieure 22 et empêche la pénétration de la poussière.
L'espace 47 compris entre ces deux disques 44 et 46 peut également être rempli de graisse ou matière analo- gue comme dans la forme de réalisation de la figure 12
Dans la forme de réalisation de la figure 15, un disque annulaire 48,élastique et sensiblement en forme d'U, est bloqué entre la bague intérieu- re 23 et la bague extérieure 22 de telle sorte que l'arête de la bride 49 por te contre la surface 50 de l'alésage, formant épaulement, de la bague extérieu- re 22 et que l'arête de l'autre bride 51 porte contre la surface formant épau- lement 52, de la bague intérieure 23. Cette garniture présente le grand avan- tage qu'elle est absolument indépendante du restant de la construction du lo- gement de palier et que la garniture peut être livrée avec le roulement à bil- les.
Egalement dans cette forme de réalisation, à côté du disque annulaire 48, en forme d'U, il peut encore être prévu un disque 46 de protection contre la poussière, empêchant en même temps que le disque annulaire 48 soit chassé par la pression intérieure. Evidemment, il pourrait également être prévu, dans ce but, d'autres éléments de construction.
De manière à éviter que la pression de l'huile agisse sur la gar- niture d'étanchéité, il est prévu, conformément à la figure 11, un disque spé- cial 39. Notamment dans le cas des paliers des boites de transmission., dans lesquels les roues dentées de la transmission agissent comme des pompes à en- grenage et refoulent encore en plus l'huile dans les paliers anti-friction, on peut encore disposer sur le côté intérieur du palier de la figure 1 un dis- que spécial 53 de protection contre la poussière. Ce disque est monté, par exemple, entre un collet de l'arbre 20 et la bague intérieure 23 du palier.
Grâce à ce disque d'arrêt 53, on évite que l'huile se trouvant à l'intérieur du logement arrive sur les surfaces de roulement du palier antifriction, de sorte que l'on évite également une forte pression d'huile sur les disques ex- térieurs d'étanchéité 25 et 27.
REVENDICATIONS.
1 Procédé pour assurer l'étanchéité des paliers ou analogues au moyen d'un disque en acier, caractérisé par le fait que le disque en acier élastique appuie lorsqu'il est en place, uniquement par une arête et oblique- ment contre une surface d'étanchéité.
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