FR1464434A - Joint pour arbres, notamment pour arbres oscillants - Google Patents

Description

Joint pour arbres, notamment pour arbres oscillants. Pour rendre étanches contre l'huile de fuite, les impuretés, da ,poussière et analogues, les arbres tels que, (par ,exemple, les arbres-manivelle des moteurs à ,combustion, les arbres de transmission, etc., on connaît, ,pour être employées dans des rainures an nulaires ouvertes, ,des bagues radiales d'étanchéité comprenant des manchettes dans un carter en tôle. Elles présentent d'inconvénient que leur possibilité d'utilisation est dépendante du matériau élastique, comme le caoutchouc, le néoprène, le silicone, etc., employé pour la manchette, de sorte qu'elle est ther- miqusment limitée. En outre, des résistances à da friction, avec :des vitesses périphériques très élevées, et de hantes températures :d'huile, finissent ipar gril ler la lèvre d'étanchéité de la manchette, -de sorte que d'effet d'étanchéité se trouve supprimé.

D'autre part, dans ce type de joints radiaux d'ar bres, la puissance de ressort des bagues d'étanchéité n'est plus capable, à une vitesse périphérique éle vée, -d'assurer l'appui correct @de la lèvre, extrême ment mince, lorsque l'arbre présente de d'excentri- ci.té. 'C'est ainsi que, pour la possibilité d'utilisation du joint avec une vitesse .d'environ 1000 tr/mn, on considérait encore comme admissible une excen tricité maximale -de 0;2 .mm, @de 0,15 mm ,pour une vitesse d'environ 2 000 itr/mn et de 0,1 .mm pour une vitesse d'environ 3 000 tr/mm.

On connaît également, pour "être montés dans des rainures annulaires ouvertes ou fermées, des joints radiaux d'arbres, prévus sous da forme .de bagues en tissu d'amiante, en cellulose au .graphite et analo gues, qui, généralement, s'emploient égaiement dans des carters en ,tôle.

Ces joints sont à vrai dire suffisamment .résistants aux températures élevées. On a cependant constaté que la :bague d'étanchéité, en cas de vibrations re lativement fortes de l'arbre, se déjetait au :bout d'un temps de marche .relativement court, et pour une dé- viation d'arbre -d'un peu plus de 0,1 mm, s'élargis- sait à un tel point que l'étanchéité n'était plus assu rée.

La présente invention vise à supprimer ces incon- vénients et, suivant une,de ses caractéristiques essen tielles, le joint d'arbre est subdivisé en un joint radical et en un joint axial. En particulier, dans un joint d'arbre .comprenant un carter annulaiTZ à sec tion en U, recevant le joint, sont disposés, dans le dit carter, ,deux joints annulaires qui agissent, ra- dialement, .dans la :même .direction et, axialement, en s'éloignant l'un de l'autre dans ,des :directions opposées.

Cette configuration permet d'obtenir une sensible réduction de la charge locale du joint et, :par suite, une capacité de rrésistance -et une durée d'usage con sidérablement accrues.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un ressort commun pour presser des deux joints annulaires en leurs points axiaux d'é tanchéité, ce qui simplifie grandement da constru'c- tien,du joint.

Une .autre caractéristique -du joint conforme :à l'invention iréside dans le fait que les deux joints annulaires sont,disposés coaxialement, librement l'un près de l'autre, .dans le carter annulaire, à une cer taine distance radiale de la paroi du carter et pré sentent chacun, sur leur périphérie extérieure sensi blement cylindrique, .dans la région de leurs bords tournés l'un vers l'autre, un chanfrein, .tandis que le ressort commun est inséré, .dans la .rainure en V ainsi .formée entre les joints annulais, sous da forme d'une .baigue,ressort, constituée par un ressort hélicoïdal sans fin, placé sous tension initiale.

Il peut y avoir avantage à .munir les joints annu laires, sur leurs :surfaces frontales tournées l'une vers l'autre, d'une ipdaque protectrice, qui recouvre de chanfrein de -chacun des joints annulaires et s'a- varice, en partie, auadelà .de sa ;périphérie :extérieure. Le carter annulaire et les ;plaques protectrices entourent l'arbre à étancher avec un jeu radial. relativement -grand. Grâce à ;ce jeu et ià l'espace intermédiaire existant rentre fa périphérie -des joints annulaires et de carter annulaire, lesdits joints peu vent librement osciller .dans le carter avec le ressort et, .le cas échéant, avec les ;plaques protectrices. On obtient ainsi un .joint élastique, qui se règle automa tiquement en direction des parois latérales du carter, et qui compense, en même temps, les :vibrations, la rotation excentrique, les fléchissements et, égale ment, les décalages axiaux et autres déplacements de l'arbre, qui nuisent à l'action d'étanchéité des joints connus.

,Dans (les joints d'arbre conformes @à l'invention, les joints annulaires peuvent être fabriqués, de n'im porte quelle manière connue en soi, par exemple, sur une base en matière textile, avec ou sans tors sur la surface de travail, à l'aide d'élastomères, .de matières synthétiques ou autre matériau utilisable pour L'étanchéité des arbres, et les surfaces d'étan chéité radiales peuvent être ;prévuesplates, en forme de lèvres, ou ,de toute autre configuration.

Un mode de .réalisation de l'invention est repré- senté schématiquement et à titre d'exem. pie sur de dessin annexé.

!Les iréférences 1 et 2 désignent deux moitiés .d'un carter annulaire à prdfil en U, et elles sont main tenues ;par une :bague de pression 3. Ledit carter, formé ;par les (pièces <I>1, 2</I> et<I>3,</I> peut être réalisé en tôle ou même, le icas échéant, en matière syrithéti- que, et on le monte bien ajusté, de la manière ha- bituelle, ,dans l'élément de construction -à rendre étanche.

Dans ledit .carter annulaire sont disposés coaxiale- ment, (librement d'un @à côté -de l'autre, -deux joints annulaires 7 et 8. Comme il a été déjà mentionné,,ces joints annulaires peuvent être réalisés à l'aide -de tout matériau normalement utilisable en l'occurrence. En tre 9a ,périphérie extérieure des joints annulaires 7 et 8 et la ;paroi .du .carrier radiadement en regard, un espace intermédiaire est laissé pour les mouve ments radiaux icarnpensateurs des joints annulaires.

Dans la région .des bords, tournés l'un vers d'autre, des deux joints annulaires<I>7 et 8,</I> il est prévu, sur la périphérie extérieure, sensiblement cylindrique, de chacun, un chanfrein 9. Sur les surfaces frontales des joints annulaires sont disposées des plaques pro tectrices<I>d</I> ét <I>5,</I> dont la forme est adaptée aux con tours des joints annulaires, et ces plaques protectri ces se ,prolongent, en ;partie, au-delà ,du chanfrein 9, sur la .surface (périphérique des joints annulaires.

Les 'parois latérales du carter annulaire et, le cas échéant, les ;plaques protectrices, entourent d'arbre à rendre étanche avec un jeu qui earrespond appro ximativement à l'espace intermédiaire laissé entre la périphérie des joints annulaires et lecarter. Grâce aux ,chanfreins 9, les joints annulaires res- pectivement des parties correspondantes des ,plaques protectrices, forment ensemble une rainure en forme de V, dans laquelle est insérée une bague-ressort 6, constituée par un ressort hélicoïdal sans fin, placé sous tension initiale.

Ladite Ïbague-ressort ;presse simultanément les deux joints annulaires, de manière élastique, en di rection axiale, à partir de l'intérieur, contre les pa rois latérales du carter annulaire, et :réalise l'étan chéité. Les suitfaces radiales -des joints annulaires peuvent ;présenter da forme plate représentée au des sin, ou être prévues en forme de lèvres ou analogues.

Le cas échéant, les plaques protectrices <I>d</I> et<I>5</I> peuvent être supprimées. Les espaces creux existant entre les deux .joints annulaires et de carter annu laire peuvent être utilisés, en outre, comme cham bres pour .des lubrifiants appropriés, tels que de l'huile, ou autres. Pour une étanchéité contre des huiles, des gaz ou analogues, il est égaiement pos sible @de prévoir .un alésage dans da paroi radiale du carter, et .d'effectuer, de l'extérieur, une aspira tion ,par dépression.

Naturellement, .ainsi qu'il a été mentionné ci-des- sus, certains détails ide la forme d'exécution repré sentée et décrite peuvent, sans soitir (pour autant du ,cadre de l'invention., être conçus avec .certaines variantes.

Claims (1)

1. ItÉsUmÉ L'invention test irelative à un joint ;pour arbres, notamment pour arbres oscillants, remarquable en partkuiier par les caractéristiques suivantes consi dérées séparément ou en .combinaison a. .Le joint d'arbre est subdivisé en un joint axial et en un joint radiai; b. 'Le .dispositif de joint est logé dans un carter annulaire, à section en U, et il comporte deux joints annulaires qui agissent radialement -dans la même direction et, axialement, en s'éloignant d'un de l'au- tredansdesdirections opposées; c. Il est prévu un .ressort commun !pour ;presser les deux joints annulaires en leurs points d'étan chéité; d. Les deux joints annulaires sont montés co- axiaiement, l'un: à la suite .de l'autre, dans le carter annulaire, un .certain intervalle radial les séparant de<B>f</B>a paroi du carter, .tandis qu'ils présentent chacun sur fleur périphérie extérieure sensiblement cydin- drique, .dans la région de leurs bords tournés l'une vers l'autre, un chanfrein, et qu'un ressort com mun, prévu sous la forme .d'une ibague-ressort cons tituée par un ressort hélicoïdal sans 'fin, placé sous tension initiale, ,est disposé dans la rainure en V ainsi (formée entre des joints annulaires; e. Il est ;prévu, sur chacun des joints annulaires montée sur leurs surfaces frontales tomnées l'une vers 3'autre, une iplaque protectrice .rigide, qui re couvre des chanfreins desdits bonds et s'avance, en partie, au-delà .de la périphérie extérieure de cha que joint annulaire, et sur laquelle prend appui la dite bague-ressort.