FR2562197A1 - Joint assemble d'etancheite a l'huile et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN JOINT D'ETANCHEITE AU FLUIDE ET CONSTITUE DE DEUX ELEMENTS ASSEMBLES. LE PREMIER ELEMENT EST UN ELEMENT 24 D'ETANCHEITE QUI COMPREND UN BATI RIGIDE SUR LEQUEL EST MOULE UN BLOC D'ELASTOMERE FORMANT UNE LEVRE 49 D'ETANCHEITE. LE SECOND ELEMENT EST UN BATI 26 D'ASSEMBLAGE QUI COMPREND UN MANCHON D'USURE 60 ET UNE AILE 70 DE PROTECTION. LES DEUX ELEMENTS SONT MONTES DE FACON A ETRE ETANCHES L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE, ENTRE DEUX ORGANES 14, 18 D'UNE MACHINE, ORGANES ENTRE LESQUELS L'ETANCHEITE AU FLUIDE DOIT ETRE ASSUREE. DOMAINE D'APPLICATION: JOINTS D'ETANCHEITE POUR ARBRES DE MACHINES, ETC.

Description

L'invention concerne d'une manière générale des joints d'étanchéité aux

fluides et leurs procédés de fabrication, et elle a trait plus particulièrement à des joints d'étanchéité assemblés ou montés et à des procédés d'assemblage de ces joints par moulage sur prisonnier et liaison afin d'assurer leur protection contre toute détérioration après la fabrication et pendant

le transport et la pose.

Au commencement, les joints d'étanchéité à l'huile et d'autres joints d'étanchéité pour fluides, tels que ceux utilisés pour retenir de la graisse ou autre matière analogue à l'intérieur de cavités fermées hermétiquement, étaient constitués de matières primaires telles que du cuir ou autre. Avec l'avènement du caoutchouc synthétique, en particulier des caoutchoucs résistant aux huiles et autres, la conception des joints d'étanchéité a fait l'objet de perfectionnements importants. Le caoutchouc est utilisé très avantageusement comme matière principale d'étanchéité du fait qu'il est relativement robuste, qu'il est élastique de façon à pouvoir s'ajuster étroitement sur un arbre associé, et qu'il conserve son

élasticité sur une longue période de temps.

Plus récemment, d'autres matières synthétiques qui ne sont pas, par ellesmêmes, idéales pour une application à des joints d'étanchéité,ont pu être réalisées sous des formes particulières ou être associées

à d'autres matières pour assurer une bonne étanchéité.

Ces matières comprennent, entre autres, des polymères de tétrafluoréthylène ou autres, qui sont caractérisées par une surface très glissante et qui sont capables

d'assumer une fonction d'étanchéité si elles sont conve-

nablement réalisées et agencées. Un avantage de ces matières synthétiques est qu'elles résistent à l'usure rapide,

qu'elles se comportent très bien dans des milieux relati-

vement secs tels que ceux dans lesquels la totalité ou une partie du joint d'étanchéité n'est pas littéralement plongée dans l'huile, qu'elles se comportent bien dans certains milieux poussiéreux et qu'elles sont également avantageuses lorsque le milieu à retenir de manière étanche n'est lui-même pas particulièrement lubrifiant. Cependant, les matières fluorocarbonées ne présentent pas un bon comportement à l'usure lorsqu'elles

sont accouplées à des surfaces rugueuses et les caout-

choucs synthétiques ne se comportent pas bien dans des

applications d'étanchéité à sec. Les matières fluoro-

carbonées sont très sujettes à l'entaillage ou à d'autres détériorations de surfaces qui compromettent leur aptitude

à assurer efficacement l'étanchéité.

Un défaut d'étanchéité est très préjudiciable aucmécanismes modernes protégés de manière étanche, dans lesquels le joint d'étanchéité proprement dit peut être d'un coût relativement faible, mais o la valeur du mécanisme protégé et donc la détérioration pouvant se produire en cas de défaillance du joint sont importantes, ou bien dans lesquels le joint d'étanchéité est situé dans un emplacement inaccessible, comme cela est courant dans de nombreuses machines actuelles dont les organes sont groupés de façon serrée et complexe. En outre, il se pose le problème des matières qui résistent à l'usure et à l'entaillage, mais qui sont par elles-mêmes relativement dures et qui tendent donc à tailler des gorges ou autres défauts dans des arbres associés, posant

un problème de remplacement éventuel.

Dans ces conditions, il est apparu de plus en plus nécessaire de faire appel à des joints d'étanchéité dits assemblés, c'est-à-dire des joints d'étanchéité dans lesquels l'élément à protéger de manière étanche ou manchon d'usure est associé avec l'élément d'étanchéité proprement dit pour former un mécanisme unique. En "assemblant" ou préassemblant ces éléments, on parvient à une installation de dimensions appropriées, on assure la protection contre l'entaillage ou autre détérioration pendant les manipulations, on peut assurer, si cela est souhaité, une lubrification préalable et on peut contrôler les tolérances de fabrication ou de dimensions appropriées o le joint d'étanchéité est fabriqué et non o les

autres pièces sont fabriquées ou assemblées.

Conformément à l'invention, des joints d'étanchéité assemblés perfectionnés, relativement

simplifiés, sont prévus, ainsi que des procédés d'assem-

blage de ces joints afin que les détériorations que l'on cherche à éviter pendant la pose dans l'installation de fabrication du client puissent être évitées dans la

propre installation de production du fabricant de joints.

Pour satisfaire la demande en joints d'étan-

chéité d'assemblage spécial, l'invention a pour objet un procédé perfectionné de fabrication de jointsd'étanchéité assemblés comportant deux éléments maintenus de façon à

se protéger mutuellementpendantletransport et la pose.

L'invention a également pour objet un joint perfectionné d'étanchéité qui comporte une garniture d'étanchéité comprenant un élément d'assemblage conçu pour s'ajuster sur une partie d'un mécanisme à protéger de manière étanche, et un ensemble d'étanchéité principal conçu pour être logé dans ou positionné par rapport à une autre pièce protégée de manière étanche, qui se déplace

par rapport à la première pièce protégée.

L'invention a également pour objet un joint d'étanchéité qui comprend une aile d'assemblage ou de verrouillage constituée par une partie de jupe ou d'épaisseur réduite située à l'extrémité du manchon d'usure de l'élément d'assemblage, cette aile étant

décalée axialement de la bande de contact d'étanchéité.

L'invention a également pour objet un joint d'étanchéité assemblé constitué d'un bâti, d'un élastomère qui présente une surface de montage et un élément conférant de l'élasticité, ainsi que d'une bague liée, en fluoro-élastomère, et qui est assemblede façon protégée avec un bâti d'assemblage qui comprend une partie de manchon d'usure comportant une bride radiale formant un élément de protection et une bride d'assemblage formée à

partir d'une partie extrême du manchon d'usure.

L'invention a également pour objet un procédé

qui consiste à utiliser un mandrin ou autre élément compor-

tant un corps conique portant une jupe destinée à entrer en contact avec une partie s'étendant axialement de la surface d'usure du joint, et une partie de face extrême profilée destinée à guider le corps du joint jusqu'à une position s'étendant au-dessus de la surface d'usure pendant l'assemblage, à retirer le mandrin après positionnement du joint, puis à former une aile d'assemblage à partir d'une jupe s'étendant axialement sur le bâti de façon que cette aile constitue une aile radiale de positionnement ou de verrouillage. L'invention a pour autre objet un joint d'étanchéité dans lequel l'aile de verrouillage ou d'assemblage est dimensionnée de façon à permettre à de l'huile ou autre lubrifiant d'entrer en contact avec la garniture d'étanchéité-formée sur la bande d'étanchéité de la lèvre d'étanchéité principale tout en empêchant la lèvre d'étanchéité de se retirer axialement librement du manchon d'usure. Un autre objet porte sur une réalisation assemblée et un procédé qui convient aussi bien à des

joints dont tous les éléments d'étanchéité sont en élasto-

mère qu'à des joints dont les éléments d'étanchéité sont

en composite élastomère-fluorocarbure.

Les objets et avantages de l'invention indiqués

ci-dessus sont obtenus et réalisés par un joint d'étan-

chéité comportant un élément d'étanchéité principal qui comprend un élément de bâti de forme annulaire formé d'une matière relativement rigide et sur lequel est lié un corps de lèvre d'étanchéité, au moins partiellement en élastomère, et une partie de bâti d'assemblage et de manchon d'usure, unique ou d'une seule pièce, comprenant une aile radiale assumant la fonction d'un élément de protection situé axialement à l'extérieur, qui empêche tout mouvement axial relatif du joint principal associé dans une première direction, une partie du manchon d'usure s'étendant axialement et présentant une surface cylindrique extérieure tournée vers la partie de bande d'étanchéité de la lèvre principale contre laquelle elle porte de manière étanche, et une seconde aile d'assemblage ou de verrouillage d'épaisseur et de diamètre réduits par rapport à l'aile de protection et empêchant l'élément d'étanchéité principal d'être retiré axialement dans

l'autre direction axiale.

L'invention réalise également ses objets en proposant un procédé de fabrication qui consiste à former

le joint principal et un élément de manchon d'usure compor-

tant une aile de protection et une jupe d'épaisseur réduite, à placer une partie de contact de jupe d'un mandrin conique en superposition sur la jupe de diamètre réduit du manchon d'usure, et à faire glisser la partie de lèvre principale de l'élément d'étanchéité principal sur la surface conique du mandrin, jusqu'à la position souhaitée d'utilisation s'étendant au-dessus de la partie de manchon d'usure du bâti, puis à utiliser un outil de repoussage pour border la jupe du bâti d'assemblage afin de former une aile d'assemblage s'étendant radialement, espacée de l'aile radiale de protection de l'élément de manchon d'usure pour

verrouiller les éléments les uns aux autres.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments sur les différentes figures: - la figure 1 est une coupe verticale partielle

du joint d'étanchéité assemblé selon l'invention,en position d'utili-

sation et faisant partie d'un mécanisme protégé de manière étanche, comportant deux éléments pouvant tourner l'un par rapport à l'autre; - la figure 2 est une coupe verticale partielle d'une forme de réalisation modifiée du joint assemblé selon l'invention, également représenté en position d'utilisation; - la figure 3 est une coupe verticale partielle éclatée, partiellement schématique, montrant l'exécution d'une étape du procédé d'assemblage du joint d'étanchéité de la figure 1; - la figure 4 est une coupe verticale partielle analogue à celle de la figure 3, montrant une autre étape du procédé d'assemblage selon l'invention; - la figure 5 est une coupe analogue à celles des figures 3 et 4, montrant l'étape finale du procédé d'assemblage des joints d'étanchéité des figures 1 et

3 à 5;

- la figure f est une coupe verticale du joint d'étanchéité de la figure 2, montrant l'étape finale de son assemblage; - la figure 7 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation modifiée du joint d'étanchéité selon l'invention, montrant son mode d'installation pour donner des positions souhaitées aux éléments complémentaires du joint; - la figure 8a est une coupe verticale partielle d'une variante du bâti d'assemblage, montrant le bâti avant l'assemblage final; et - la figure 8b est une vue analogue à celle de la figure 8a, mais montrant le bâti d'assemblage à

l'état assemblé.

Bien que dans sa forme préférée de réalisation, le joint d'étanchéité selon l'invention comporte un élément de manchon d'usure monté sur un arbre tournant ou autre et disposé radialement vers l'intérieur de l'élément d'étanchéité principal, il convient de noter que l'invention s'applique également à des joints d'étanchéité dont les pièces indiquées ci-dessus sont dans une disposition inversée, c'est-à-dire dans lesquels la bande d'étanchéité de l'élément d'étanchéité principal est sollicitée radialement vers l'extérieur contre une aile complémentaire d'étanchéité ou un élément complémentaire d'assemblage qui est disposé radialement vers l'extérieur de cette bande. Il convient également de noter que divers élastomères peuvent être utilisés pour la fabrication du joint d'étanchéité selon l'invention, tels que des matières fluorocarbonées ou d'autres matières résineuses lubrifiantes et, par conséquent, l'invention n'est pas

limitée à l'utilisation d'une matière particulière quel-

conque, sauf dans la mesure o cette matière ne conviendrait pas à une utilisation dans un joint d'étanchéité aux fluides

du type auxquels l'invention a trait.

En outre, le terme "assemblé" utilisé dans le présent mémoire, ou des termes de même sens, désignent un joint d'étanchéité comportant deux éléments qui, une fois assembles, restent solidaires l'un de l'autre afin d'exécuter ensemble une action d'étanchéité. Dans un tel joint d'étanchéité, la totalité de l'assemblage comprend deux parties principales qui tournent l'une par rapport

à l'autre, à savoir une zone de bande d'étanchéité princi-

pale réalisée sous la forme d'une lèvre d'étanchéité ou autre sur une première partie, et une surface de manchon d'usure réalisée sur l'autre partie. Dans d'autrescas qui ne sont pas traités ici, le terme "assemblé" est parfois pris pour désigner des joints d'étanchéité dans lesquels l'élément d'étanchéité principal lui-même, c'est-à-dire un

élément comportant à la fois un bâti et un corps qui pré-

sentent une bande d'étanchéité principale, est assemblé

par bridage, rivetage ou autre plutôt que par liaison.

Dans la présente description, le terme "assemblé" peut

être compris comme signifiant' éléments solidarisés" sans impliquer une fixation du corps d'étanchéité princi- pal à l'aile associée de montage par sertissage ou bridage. En référence à présent aux dessins, les figures 1 et 3 à 5 représentent une forme préférée de réalisation

du joint d'étanchéité assemblé selon l'invention. En parti-

culier, la figure 1 représente un joint d'étanchéité désigné globalement par la référence numérique 10, installé en position dans une machine indiquée globalement en 12, et comprenant un bâti moulé 14 ou autre élément traversé par une ouverture 16 dans laquelle passe un arbre tournant 18 qui présente une surface extérieure 20. Un alésage 22 détermine le diamètre intérieur de l'ouverture de l'élément

de machine ou bâti 14.

En ce qui concerne le joint 10 d'étanchéité, il apparaît qu'il comprend deux éléments principaux, le premier étant un élément d'étanchéité indiqué globalement en 24 et le second élément étant un bâti d'assemblage d'une seule pièce indiqué globalement en 26. Comme représenté sur les figures 3 à 5, l'élément d'étanchéité principal 24 comprend un bâti d'étanchéité principal d'une seule pièce 27 comportant une aile cylindrique 28 de montage s'étendant axialement et une aile 30 de liaison, rabattue radialement. Conformément à une terminologie courante, le côté du joint s'étendant vers la droite sur les figures est connu comme étant le 'côté huile" du joint, tandis que la partie du joint s'étendant vers la gauche est désignée "côté air". Par conséquent, sur la figure 1, la région indiquée en 32 est la région fermée ou protégée de manière étanche, tandis que la région indiquée en 34 s'étend à l'extérieur de la région protégée. En conséquence, l'expression "axialement intérieur" utilisée ici désigne le côté huile du joint ou le côté situé vers l'intérieur de la région protégée, tandis que l'expression "axialement extérieur" désigne la partie du joint dirigée ou s'étendant

vers l'extérieur de la région protégée.

En référence de nouveau à la figure 3, par exemple, on voit que, en plus du bâti 27, le premier élément 24 d'étanchéité comprend un corps d'étanchéité en élastomère désigné globalement en 36 et représenté comme comprenant une partie 38 de liaison s'étendant à l'intérieur du bâti 27 et un manchon extérieur 40 de montage, et un corps radial 42 d'étanchéité principal, appliquant une force, une partie intermédiaire ou de liaison 44 s'étendantentrelapartie 40 et le corps 42. Un autre élément important du joint d'étanchéité est un anneau d'étanchéité principal 46 réalisé en une matière autolubrifiante telle qu'une matière fluorocarbonée 'T6flon") ou une résine polymérique analogue. L'anneau 46, tel qu'il est réalisé, présente une surface 48 dirigée axialement vers l'extérieur qui, sur sa partie située radialement le plus à l'intérieur, forme une bande 50 d'étanchéité, et une surface opposée 52 qui est liée chimiquement, de manière connue, au corps 42 en élastomère. Par conséquent, le joint d'étanchéité des figures 1 et 2 à 5 comporte un corps composite 49 constitué d'un élément en résine

fluorocarbonée et d'un élément élastomérique d'appli-

cation de force.

Conformément à l'invention, à l'état brut de fabrication ou brut de moulage, la lèvre principale du joint d'étanchéité comprend des parties annulaires 42, 46 en élastomère et en matière fluorocarbonée qui peuvent être mises en forme par un mandrin ou autre élément analogue afin de prendre la position montrée sur la figure 1. Les éléments 42, 46 sont liés entre eux pour former un corps

composite 49 et ils présentent, à l'état brut de fabri-

cation, une surface cylindrique intérieure commune 52.

La forme préférée de réalisation comporte également un "butoir" ou une nervure annulaire désigné globalement

en 54, qui comprend une saillie extérieure 56 en matière fluoro-

carbonée s'étendant axialement vers l'extérieur du bâti 26 et supportée, au-dessous de sa surface, par une nervure

en élastomère 56.

Dans la forme préférée de réalisation, l'élément d'étanchéité principal 24 comporte plusieurs

nervures annulaires 58 de montage s'étendant circonféren-

tiellement autour du manchon 40 de montage en élastomère pour faciliter l'assemblage. Dans la forme de réalisation du joint représenté, la partie 38 de liaison du corps d'étanchéité en élastomère entoure totalement et enveloppe le bâti 26, en coopérant avec le manchon 40 et la nervure 56, bien que cela ne constitue pas une caractéristique nécessaire de l'invention. En référence de nouveau à la figure 1, on voit que le second élément; à savoir le bâti d'assemblage, est réalisé entièrement en matière rigide telle qu'en acier ou autre, et qu'il comprend une partie 60 formant un manchon central d'usure, globalement cylindrique, s'étendant axialement, qui présente une surface 62 de montage dirigée radialement vers l'intérieur, rectifiée avec précision ou convenablement finie, et une surface 64 d'étanchéité principale dirigée radialement vers l'extérieur. L'extrémité axialement intérieure du bâti 26 comporte une jupe 66 d'épaisseur réduite se terminant par une aile ou bride 68 d'assemblage ou de verrouillage qui s'étend radialement

vers l'extérieur.

La partie du bâti 26 située axialement le plus à l'extérieur comprend une aile 70 de protection s'étendant radialement vers l'extérieur et comportant une partie extrême 72 dont le diamètre est juste légèrement inférieur au diamètre extérieur du corps élastomérique 40 de montage de l'élément d'étanchéité principal 24. Un bord extérieur 74, dirigé axialement vers l'intérieur, de l'aile 70 est 1 1 conçu pour buter contre la surface de la nervure 56 ou

pour en être peu espacé pendant l'utilisation du joint.

Lors de l'utilisation, le bâti 26 est emmanché à force sur le diamètre extérieur de l'arbre 18, et le manchon 40 et les nervures 58 sont emboîtés dans l'alésage 22. L'étanchéité principale est assurée entre la surface 64 du bâti et la surface extérieure 50 du corps composite 49 d'étanchéité. En référence à présent-à l'assemblage du joint d'étanchéité, on suppose que l'ensemble du joint est formé comme montré sur la figure 3 et que l'anneau 46 est en polytétrafluoréthylène déformable ou en un type de polymère analogue, lié au corps 42 en élastomère. Pour l'assemblage du joint, on utilise un mandrin désigné globalement en 76 et qui, comme représenté, comprend un corps 78 présentant une extrémité extérieure profilée 80, une surface extérieure conique 82, une extrémité axialement extérieure 84 et se terminant par une jupe 86 d'épaisseur réduite et définie par des surfaces intérieure et extérieure 88, 89, écartées l'une de l'autre d'une faible

épaisseur, par exemple de 0,5 à 1,0 mm.

Comme montré sur la figure 4, une fois que les éléments ont été alignés dans la disposition représentée sur la figure 3, le mandrin 78 est déplacé axialement dans le sens indiqué par la flèche, suffisamment pour que la jupe 86 de ce mandrin s'étende au-dessus de la jupe 66 du bâti. Ensuite, ou en même temps, le mandrin 78 et le bâti 60 étant dans des positions alignées à la fois axialement et radialement, l'élément d'étanchéité-principal est déplacé vers la position assemblée. Ceci fait prendre à la partie de lèvre composite 49 la forme profilée ou évasée représentée. Le mouvement axial est poursuivi jusqu'à ce que le bord 74 de l'aile 72 porte contre la nervure 56 en

matière fluorocarbonée de l'anneau d'étanchéité principal.

Etant donné que la surface 82 du mandrin est lisse et exempte de défauts et que la surface 64 de travail ou d'étanchéité du bâti d'assemblage est également meulée de façon à présenter une finition souhaitable, la partie formant la surface de travail ou assurant l'étanchéité principale de l'anneau en matière fluorocarbonée reste exacte

de détériorations.

Une fois que le joint d'étanchéité est complètement aligné dans la position montrée sur la figure 5, un outil 90 de repoussage est déplacé vers le joint, comme montré sur la figure 6. A ce stade, la surface incurvée annulaire 92 de l'outil porte contre le bord 94 de la jupe 66 d'épaisseur réduite et recourbe ainsi le bord de la jupe, comme indiqué en 68. Cette opération simple achève l'assemblage et le joint se présente

alors sous sa forme finale montrée sur la figure 1.

La figure 2 représente une autre forme de réalisation du joint assemblé selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, le bâti d'assemblage d'une seule pièce, désigné globalement en 27a, est identique à la pièce correspondante montré sur la figure 1 et comprend le manchon cylindrique d'usure 60a qui présente la surface intérieure 64a d'étanchéité et l'aile radiale 70a de protection. De même, une aile 68a d'épaisseur réduite, s'étendant radialement vers l'extérieur, est également formée à l'aide de la jupe 66a. Le joint d'étanchéité de la figure 2 comprend un ensemble d'étanchéité principal 16a qui est similaire à la pièce correspondante en ce qui concerne les ailes radiale et axiale 28a et 30a et le

manchon 40a de montage en élastomère, nervuré extérieurement.

La seule différence importante est que l'aile 30a peut s'étendre radialement vers l'intérieur sur une distance quelque peu plus grande et que le corps d'étanchéité 42a en élastomère est de réalisation plus classique. Ainsi, le corps 42a présente une gorge 100 destinée à recevoir un ressort jarretière 102. Il présente également une surface 104 formant une bande d'étanchéité principale, positionnée avec plus de précision et formée à la jonction de surfaces tronconiques 106 et 108 situées axialement à l'intérieur et à l'extérieur. La partie de liaison 44a est d'épaisseur réduite et s'étend entre le corps 42a et la partie de liaison 38a du joint. De même, la nervure 56a est constituée

entièrement d'élastomère plutôt que revêtue de matière fluoro-

carbonée.

En ce qui concerne les autres points, le-

joint de la figure 2 est analogue au joint de la figure 1.

Il est également prévu que le joint de la figure 2, dont le corps d'étanchéité en élastomère est de forme plus classique, puisse également comporter une lèvre d'étanchéité ou une bande d'étanchéité revêtue d'une mince couche de finition en matière fluorocarbonre, au lieu d'être formée uniquement de caoutchouc. La figure 6 représente l'opération de repoussage ou de bordage qui est effectuée à l'aide du même outil ou d'un outil similaire 90a de façon à former une aile ou bride recourbée ou de verrouillage 68a d'épaisseur réduite par rapport à la partie principale 60a du corps du bâti. La figure 2 montre que la partie extrême ou bord radialement extérieur 110 de l'aile 68a doit, comme indiqué par les traits pointillés, se trouver dans la zone désignée globalement "R", c'est-à-dire entre des dimensions radiales lui permettant de porter contre une surface relativement plate 112, située en retrait sur le corps élastomérique 42a. Par conséquent, si les deux éléments d'étanchéité présentent une tendance quelconque à s'écarter axialement l'un de l'autre pendant l'utilisation, l'aile 68a ne porte pas contre la surface tronconique 106 et ne tend donc pas à la soulever de sa surface d'étanchéité complémentaire, comme cela serait le cas si le bord 110 ou l'extrémité 110 était d'un diamètre trop faible. De même, si le diamètre était trop grand, il risquerait de gêner l'écoulement du lubrifiant vers la zone de la bande d'étanchéité. En référence à présent à la figure 7, on a représenté un joint d'étanchéité globalement similaire à ceux montrés sur les figures 1 à 6, sauf que le bâti 26a comporte une partie 200 de double épaisseur, rabattue ou repliée, s'étendant entre l'aile axiale 28b et l'aile radiale 30b. Une autre différence importante est que le bâti 26b d'assemblage comprend également un manchon intérieur cylindrique élastomérique 202 de montage dont

le diamètre intérieur comporte des nervures circonféren-

tielles 204, ce qui constitue un joint d'étanchéité qui

est plus facile à assembler dans certaines applications.

Le joint d'étanchéité comporte également une "butée" 56b ou nervure similaire à la pièce correspondante 56, 56a des autres formes de réalisation, mais qui comporte., en outre, une lèvre auxiliaire ou secondaire 206 présentant une bande d'étanchéité 208 qui agit contre la surface intérieure 210 de l'aile- 70b afin de former une lèvre

auxiliaire de protection ou d'exclusion, de manière connue.

Un outil d'assemblage, indiqué globalement en 220, est également représenté et celui-ci présente des première et seconde surfaces de références d'assemblage 222, 224, légèrement écartées axialement l'une de l'autre d'une dimension "D". La distance "D" est obtenue par l'entrée en contact de la surface 222 de l'outil avec la partie plissée 200 du bâti 26b, d'une part, et de la surface 224 de l'outil 220 avec la surface extérieure 226

de la bride 70b, d'autre part.

Par conséquent, lorsque le joint est inséré en position, la distance D assure l'écartement des deux éléments à une distance précise souhaitée, avantageusement suffisante pour précharger légèrement la butée et assurer que la lèvre auxiliaire ou secondaire 206 exerce une force

d'étanchéité suffisante sans provoquer une usure indésirable.

L'assemblage de ce joint d'étanchéité, sous la forme montrée sur la figure 7, est réalisé de la même manière que l'assemblage des pièces correspondantes des joints des figures 1 à 6. Il convient de noter que, comme représenté, l'élément d'étanchéité principal ou le bâti d'assemblage ou les deux peuvent comporter un manchon présentant une surface de montageet réalisé en élastomère, et que ce manchon en élastomère peut porter une ou plusieurs

nervures de montage.

En référence à présent aux figures 8a et 8b, on va représenter une autre forme de bâti d'assemblage convenant à la mise en oeuvre de l'invention. Dans ce cas, un bâti d'assemblage, indiqué globalement en 26b, est représenté partiellement et, comme montré, il comprend une bride ou aile 60b de manchon d'usure, s'étendant axialement, et une aile 70b s'étendant radialement. Au lieu de comporter

une jupe 66, 66b d'épaisseur réduite, la forme de réali-

sation des figures 8a et 8b comporte une jupe 68b qui présente, en section, la même épaisseur que la partie restante 60b, mais qui est démarquée par une ligne annulaire d'affaiblissement 61b se présentant sous la forme d'une entaille circonférentielle ou autre. Par conséquent, l'opération de pliage utilisée pour former l'aile de verrouillage est destinée à plier le bâti autour de cette ligne d'affaiblissement. En référence à la figure 8b, une fois l'opération achevée, les parties du bâti s'étendant immédiatement de part et d'autre de la gorge 61b ont été repliées sur elles-mêmes et l'élément 68b forme une

bride ou aile radiale assumant la même fonction d'assem-

blage que la pièce correspondante 68, 68a des figures 1 et 2, par exemple. Par conséquent, la jupe d'épaisseur réduite ou même, dans certains cas, la gorge, n'est pas strictement nécessaire, bien qu'elle soit avantageuse pour la commodité avec laquelle elle permet de positionner avec précision et de réaliser l'aile et pour la facilité d'assemblage et

de travail qu'elle apporte lors de la fabrication des joints.

Conformément à l'invention, il est prévu un procédé simple pour assembler de façon protégée les éléments du joint d'étanchéité afin d'en améliorer le contr8le de qualité. De plus, l'opération d'assemblage est simple à mettre en oeuvre, car l'étape finale de mise en forme de l'aile porte sur une jupe d'épaisseur réduite du bâti et s'effectue uniquement après que les surfaces d'étanchéité ont été protégées pendant la pose et qu'elles ont été préalablement lubrifiées si cela est nécessaire. Ceci

atténue l'effet de réclamation de garantie.

Les joints d'étanchéité du type représenté sont avantageux par rapport à ceux dans lesquels les bâtis d'assemblage comportent de grandes ailes situées axialement vers l'intérieur de la lèvre d'étanchéité principale, ce qui réduit le contact avec l'huile de lubrification et de refroidissement. Les joints selon l'invention sont d'une fabrication plus simple que les joints comportant deux ou trois bâtis devant être assemblés et liés les uns à la suite des autres. Le joint selon l'invention ne présente aucun problème de fuite au niveau des éléments d'étanchéité

secondaires, comme c'est le cas avec les joints assemblés.

La possibilité de réaliser une finition et un ajustement précis, en particulier pour des joints d'étanchéité fluorocarbonés, constitue un avantage important de l'invention. Il apparait donc que la présente invention propose des joints perfectionnés d'étanchéité aux fluides ainsi que des procédés perfectionnés de fabrication de ces joints, les joints et les procédés présentant un certain nombre d'avantages et de caractéristiques tels que ceux indiqués dans le présent mémoire et d'autres qui sont

propres à l'invention.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au joint décrit et représenté sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Joint assemblé d'étanchéité à l'huile, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second éléments assemblés de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre, mais solidarises de façon à ne pas pouvoir être séparés accidentellement l'un de l'autre, chacun des premier et second éléments présentant une

surface destinée à porter contre une surface complémen-

taire d'un élément de machine associé, en contact étanche aux fluides, lesdits éléments coopérant également l'un avec l'autre pour former un joint principal d'étanchéité aux fluides, le premier élément étant un élément (24) d'étanchéité qui comprend un bâti d'étanchéité rigide (27) comprenant une aile (28) de montage et une aile (30) de liaison et de positionnement d'un corps (36) d'étanchéité constitué au moins partiellement d'un élastomère et fixé par une partie (38) de liaison à ladite aile de liaison et de positionnement du bâti, le corps d'étanchéité présentant également une surface d'étanchéité principale (48) et une partie intermédiaire flexible (44) s'étendant entre la surface d'étanchéité et la partie de liaison, le sècond élément comprenant un bâti (26) d'assemblage qui comporte un manchon d'usure (60), globalement cylindrique, présentant une surface d'usure (64) opposée à la surface d'étanchéité principale du corps.d'étanchéité contre laquelle elle porte, de façon que les deux surfaces forment un joint tournant étanche aux fluides, le bâti d'assemblage comportant en outre une aile (70) de protection, axialement extérieure, s'étendant radialement et dont le bord extérieur (74) s'étend radialement vers l'extérieur d'au moins une partie de l'aile de liaison du premier élément, et une aile (68) de verrouillage axialement intérieure, s'étendant radialement vers l'extérieur et dont le bord radialement extérieur s'étend radialement au-delà de la surface d'étanchéité du corps d'étanchéité, ladite surface d'étanchéité du corps principal étant sollicitée par l'élasticité naturelle de ce corps en contact d'étanchéité au fluide avec la surface

d'usure dudit manchon d'usure.

2. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon globalement cylindrique (40) en caoutchouc s'étendant radialement à l'extérieur de l'aile de montage de l'élément d'étanchéité, ce manchon présentant une surface extérieure de montage qui forme ladite surface destinée à

porter contre l'élément de machine.

3. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément comprend en outre un manchon (202) globalement cylindrique, en élastomère, lié à une partie du diamètre intérieur du manchon d'usure du second élément afin de porter contre un élément associé

de machine, de manière étanche aux fluides.

4. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'étanchéité est un corps composite dont une partie est constituée dudit élastomère et dont l'autre partie comprend un anneau (46) en matière fluorocarbonée résineuse, une surface (48) de l'anneau formant ladite surface d'étanchéité du corps d'étanchéité et une surface (52) de l'anneau, opposée à la surface (48), étant liée à l'élastomère formant l'autre partie (42)

du corps.

5. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une nervure annulaire (54) constituant une partie de l'élément

d'étanchéité et formée sur l'extrémité axialement exté-

rieure de l'aile de montaae du bâti et s'étendant axiale-

ment vers l'extérieur de cette aile pour porter contre une surface marginale (74) s'étendant radialement, dirigée axialement vers l'intérieur et située sur l'aile de

protection dudit élément d'assemblage.

6. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps constitué au moins

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partiellement d'élastomère comprend un corps (42a) réalisé entièrement en élastomère et en ce que ladite élasticité naturelle du corps est complétée par la force d'un ressort jarretière circonférentiel (102) entourant une partie du corps en élastomère.

7. Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aile de verrouillage présente, en section, une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur

de la section de la partie restante du bâti d'assemblage.

8. Joint d'étanchéité aux fluides, caractérisé en ce qu'il comporte un premier élément (26) se présentant sous la forme d'un bloc à manchon d'usure et élément d'assemblage,qui comprend un manchon d'usure globalement cylindrique (60) présentant des surfaces radialement intérieure et extérieure (62, 64) dont l'une est une surface d'usure d'un diamètre donné, une aile (70) de protection s'étendant radialement à une première extrémité et reliée au manchon d'usure et une aile (68) d'assemblage s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de l'autre extrémité du manchon d'usure, un second élément, associé au premier élément, se présentant sous la forme d'un joint composite (24) comportant un bâti rigide annulaire (27) possédant des ailes axiale et radiale (28, 30), et un corps annulaire (42) d'étanchéité en élastomère de section mince, lié par son diamètre extérieur au diamètre intérieur de l'aile radiale du bâti et aboutissant à une partie de bord intérieur, le corps annulaire présentant des surfaces extrêmes situées axialement à l'intérieur et à l'extérieur, et un anneau (46) en matière fluorocarbonée résineuse flexible et mince, qui présente également des surfaces extrêmes situées axialement à l'intérieur et à l'extérieur (48, 50), la surface extrême intérieure de l'anneau résineux étant recouverte par la surface extrême extérieure de l'anneau d'élastomère auquel elle est liée afin de former un corps de lèvre d'étanchéité composite (49) qui, une fois posé, est positionné de façon qu'une partie de la surface de l'anneau résineux, adjacente à son bord intérieur, forme une section tronconique afin de s'étendre le long d'une partie de la surface (64) du manchon cylindrique d'usure et de porter contre cette partie d'une façon étanche aux fluides, le corps de lèvre étant sollicité en contact étanche aux fluides avec le manchon par l'élasticité propre de la partie en élastomère de l'anneau d'étanchéité et par les forces de réaction à la déformation de l'anneau résineux, le corps de lèvre composite étant ainsi positionné entre l'aile de protection et l'aile d'assemblage et étant maintenu ainsi contre tout démontage

non destructeur.

9. Joint d'étanchéité selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une partie de corps d'étanchéité extérieure (40) en élastomère entourant entièrement le bâti et qui présente une surface de montage

extérieure, s'étendant circonférentiellement.

10. Joint d'étanchéité selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une partie de corps d'étanchéité présentant une face extrême axialement extérieure, réalisée en élastomère et s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de ladite aile de bâti s'étendant

axialement afin de recouvrir ladite aile radiale.

11. Joint d'étanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que le corps d'étanchéité présentant la face extrême extérieure est recouvert, sur sa surface située axialement le plus à l'extérieur, d'une matière

fluorocarbonée résineuse.

12. Joint d'étanchéité selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un corps d'étanchéité en élastomère réalisé d'une seule pièce avec le corps annulaire d'étanchéité et recouvrant les surfaces, dirigées vers l'intérieur, des ailes radiale et axiale du

bâti.

13. Procédé de fabrication d'un joint d'étanchéité au fluide comprenant deux éléments d'étanchéité au fluide, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à former un premier élément d'étanchéité comprenant une partie de bâti qui possède une aile de montage et une partie de corps d'étanchéité comportant une lèvre composite d'étanchéité possédant un élément de lèvre d'étanchéité en élastomère, s'étendant globalement radialement et se présentant sous la forme d'un anneau s'étendant radialement et présentant des surfaces axialement intérieureet extérieure,

dont un bord extérieur est lié à une partie du bâti, les-

dites surfaces présentant également un bord intérieur, le joint comportant également un élément annulaire en résine fluorocarbonée, s'étendant radialement, présentant des surfaces extrêmes tournées axialement vers l'intérieur et vers l'extérieur et une partie de bord radialement intérieure alignée sur ledit bord radialement intérieur de l'anneau en élastomère afin de former une ouverture centrale, les surfaces extrêmes mutuellement opposées des anneaux en élastomère et en résine étant liées entre elles pour former une lèvre composite assemblée, le procédé consistant en outre à former un bâti d'assemblage de forme globalement annulaire, de section globalement en L, comportant un manchon d'usure qui s'étend axialement, d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre de l'ouverture centrale du corps d'étanchéité composite, et une aile de protection s'étendant radialement et reliée par son diamètre intérieur

au manchon d'usure, à former une ligne annulaire d'affai-

blissement sur une partie du manchon d'usure espacée de son extrémité axialement intérieure, à écarter axialement l'un de l'autre les premier et second éléments, à placer un mandrin conique de façon qu'une partie axialement extérieure de ce mandrin s'étende au-dessus d'une partie axialement intérieure du manchon d'usure, et à déplacer axialement l'élément d'étanchéité le long dudit mandrin vers l'élément de bâti, l'anneau résineux étant ainsi déplacé le long de la surface du mandrin conique et façonné de façon à prendre une forme conique par la surface dudit mandrin, l'anneau résineux étant ensuite amené sur la surface du manchon d'usure jusqu'à ce que le bord de la lèvre composite soit placé axialement à l'extérieur de la ligne d'affaiblissement, le procédé consistant ensuite à repousser et recourber le manchon autour de ladite

ligne d'affaiblissement pour former une aile de verrouil-

lage s'étendant radialement afin d'assembler le manchon d'usure et l'élément d'étanchéité l'un à l'autre, une partie de l'anneau résineux portant alors de façon étanche

aux fluides contre ladite surface d'usure.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à faire porter contre une partie axialement extérieure du premier élément, une surface dirigée axialement vers l'intérieur de l'aile radiale afin de positionner les éléments d'étanchéité l'un par rapport à l'autre avant de recourber le manchon

d'usure.

15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la ligne annulaire d'affaiblissement est constituée par la zone située axialement le plus à l'extérieur d'une jupe de section réduite, en épaisseur, par rapport à l'épaisseur de la partie restante du bâti d'assemblage.