FR2650130A1 - Joint d'etancheite, dispositif d'etancheite et machine dynamoelectrique ainsi equipes, et ensemble de composants s'y rapportant - Google Patents

Abstract

Le joint dit " à lèvre axiale " 10 comprend un corps 11 emmanché à force sur l'arbre 3 et une lèvre 12 appuyée axialement contre une portée du flasque 2. Le corps occupe un logement 5 entre une surface cylindrique 6 du flasque 2 et l'arbre 3. Il est positionné axialement entre le roulement 4 et un manchon d'accouplement qui viendra en service sur l'embout 3e. Utilisation pour réduire l'encombrement axial, stabiliser le positionnement du joint, faciliter le montage, réduire le coût de fabrication du joint, et permettre le montage, à la place du joint à lèvre axiale 10, sur le même arbre et dans le même flasque, d'un joint à lèvre radiale emboîté dans la surface 6 et frottant sur la portée 3a de l'arbre 3.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre une paroi et un arbre traversant cette paroi.

La présente invention concerne également une machine dynamoélectrique ainsi équipée.

La présente invention concerne encore un ensemble de composants pour la fabrication d'une machine dynamoélectrique.

La présente invention concerne en outre un joint pour le dispositif d'étanchéité, pour la machine dynamoélectrique ou pour l'ensemble de composants.

On connait deux types principaux de dispositifs d'étanchéité pour l'arbre d'une machine dynamoélectrique et chacun d'eux a des applications bien particulières.

Le premier type comportant un joint dit "à lèvre axiale" sert à éviter l'entrée d'eau de ruissellement ou d'impuretés à l'intérieur du moteur.

Le joint à lèvre axiale est entièrement situé à l'extérieur de la paroi traversée par l'arbre, paroi qui appartient à un flasque d'extrémité du moteur. Le joint comprend un corps emmanché sur l'arbre et, du côté tourné vers la paroi, une lèvre raccordée au corps et qui, à partir du corps, s'écarte obliquement du corps vers la paroi pour s'appuyer avec une force d'appui axiale sur une portée ménagée sur la paroi autour de l'ouverture, du côté de la paroi tourné vers l'extérieur du moteur. Pour recevoir l'appui de cette lève, la paroi entoure l'arbre avec un jeu juste suffisant pour permettre la libre rotation de l'arbre par rapport à la paroi.

Dans d'autres applications, on utilise un joint dit "à lèvre radiale", c'est-à-dire dont la lèvre d'étanchéité s'appuie avec une force d'appui radiale sur une portée cylindrique de l'arbre. Dans ce cas, l'ouverture de la paroi et l'arbre définissent entre eux un logement dans lequel le joint est emboîté. Ce type de joint, entrainant davantage de frottement, assure une étanchéité à l'huile, à l'eau etc. dans le cas où le moteur entraîne un réducteur à bain d'huile, un tambour de machine à laver etc., pour éviter que ces liquides ne pénètrent dans le moteur. Les joints à lèvre radiale sont lubrifiés par lthuile ou le liquide qu'ils sont destinés à retenir, selon un fonctionnement hydrodynamique. En outre, le liquide évacue les calories générées par le frottement du joint contre l'arbre.

Ces deux types d'étanchéité obligent le fabricant de moteurs ou autres machines dynamoélectriques à multiplier les types et les stocks de flasques et d'arbres rotoriques, et à prévoir la destination des machines dynamoélectriques au cours de leur fabrication. De plus,- le joint à lèvre axiale accroît l'encombrement axial de la machine.

Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'étanchéité qui permette de réduire le nombre de pièces différentes pour le fabricant, et dont l'encombrement axial soit réduit.

Suivant un premier aspect de l'invention, le dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre une paroi et un arbre engagé à travers une ouverture de la paroi, ce dispositif comprenant un joint annulaire ayant un corps emmanché sur l'arbre et une lèvre raccordée au corps et s'appuyant axialement contre une portée solidaire de la paroi et située autour de l'ouverture, est caractérisé en ce que l'ouverture et l'arbre définissent entre eux un logement annulaire ouvert vers le côté de la paroi sur lequel se trouve la portée, et en ce que le corps du joint est situé dans ledit logement.

Le logement dans lequel est disposé le corps du joint, qui est du type à lèvre axiale, convient également pour un joint à lèvre radiale qui serait emboité dans la surface annulaire de la paroi qui délimite radialement vers l'extérieur le logement. De même, la surface solidaire de l'arbre, sur laquelle le corps du joint à lèvre est emmanché, et qui est donc ouvrée à cet effet, peut recevoir l'appui radial de la lèvre d'un joint à lèvre radiale. Ainsi, le même arbre et la même paroi (c'est-à-dire, dans le cas d'une machine dynamoélectrique, le même flasque) peuvent recevoir au choix un joint à lèvre axiale ou un joint à lèvre radiale.

En outre, l'essentiel de l'encombrement axial du joint à lèvre axiale se loge désormais dans le logement, -c'est-à-dire dans l'épaisseur de la paroi, de sorte qu'aucun encombrement axial supplémentaire significatif n'est nécessaire pour le joint.

Selon un second aspect de l'invention, la machine dyhamoélectrique comprend un flasque d'extrémité, un arbre rotorique engagé à travers une ouverture ménagée dans une paroi du flasque, et un dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre la paroi et l'arbre, ce dispositif étant conforme au premier aspect de l'invention visé ci-dessus.

Selon un troisième aspect de l'invention, l'ensemble de composants pour la fabrication d'une machine dynamoélectrique comprenant un arbre rotorique, un flasque présentant, à travers une paroi dudit flasque, une ouverture pour le passage de l'arbre, cette ouverture étant conformée pour former entre son pourtour et l'arbre un logement s'ouvrant axialement vers l'extérieur, une face extérieure de ladite paroi présentant une portée autour de l'ouverture, des moyens d'étanchéité destinés à être montés dans le logement pour assurer l'étanchéité entre l'arbre et le flasque, ces moyens d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité à lèvre radiale emboitable dans l'ouverture du flasque et comportant une lèvre destinée à s'appuyer sensiblement radialement sur une surface cylindrique de l'arbre, est caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent en outre un joint à lèvre axiale comprenant à son tour un corps emmanchable sur l'arbre de manière à se trouver dans ledit logement et une lèvre d'étanchéité raccordée au corps et s'étendant radialement vers l'extérieur pour s'appuyer sensiblement axialement sur la portée du flasque, le joint à lèvre axiale et le joint à lèvre radiale pouvant être montés au choix dans le logement.

Cet ensemble de composants comprend un nombre d'éléments différents qui est minimisé par exploitation de l'idée inventive sur laquelle est également basé le premier aspect. Les mêmes flasques et les mêmes arbres définissent entre eux un logement qui peut recevoir le joint à lèvre axiale ou le joint à lèvre radiale.

Selon un quatrième aspect de l'invention, le joint à lèvre axiale pour dispositif d'étanchéité selon le premier aspect, ou pour machine dynamoélectrique selon le second aspect, ou pour ensemble selon le troisième aspect, comprenant un corps annulaire et une lèvre annulaire d'étanchéité qui se raccorde au voisinage d'une extrémité annulaire de celui-ci, la lèvre s'écartant obliquement de l'axe du corps à partir du corps, est caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité forme avec l'axe du corps un angle aigu s'ouvrant vers l'autre extrémité annulaire du corps.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en élévation d'un moteur électrique avec demi-coupe axiale, équipé de deux dispositifs d'étanchéité selon l'invention;
- la figure 2 est une vue de détail de l'un des dispositifs d'étanchéité de la figure 1;
- la figure 3 est, à échelle encore plus grande, un détail de la figure 2; et
- les figures 4 à 12 sont des demi-vues en coupe axiale de divers autres dispositifs d'étanchéité compatibles avec l'arbre, le flasque et le palier des figures 2 et 3.

La machine dynamoélectrique représentée à la figure 1 et généralement indiquée par le repère 1, comprend deux flasques d'extrémité 2 , un arbre rotorique 3 engagé à chaque extrémité à travers une ouverture 2b ménagée dans une paroi 2a de chacun des flasques 2 et supporté relativement à cette paroi 2a par un palier à roulement 4, et un dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre la paroi 2a de chacun des flasques 2 et l'arbre 3.

Comme on le voit mieux aux figures 2 et 3, le dispositif d'étanchéité comprend un logement annulaire 5 défini entre une portée cylindrique 3a de l'arbre 3 et une surface cylindrique concave 6 du flasque 2, contribuant à délimiter radialement vers l'extérieur l'ouverture 2b. L'ouverture 2b est également délimitée radialement vers l'extérieur par une paroi cylindrique concave 2c, qui est de plus grand diamètre que la paroi 6 et est située vers l'intérieur du moteur par rapport à la paroi 6. Les deux parois 2c -et 6 sont reliées l'une à l'autre par un épaulement 2d du flasque 2. La bague extérieure 4a du palier 4 est emboitée dans'la paroi 2c et emprisonnée axialement entre l'épaulement 2d et, côté intérieur du moteur, un anneau élastique 4d.La bague intérieure du palier 4 est emmanchée sur la portée cylindrique 3a de l'arbre 3 et appuyée axialement, du côté tourné vers l'intérieur du moteur, contre un épaulement 3b de l'arbre 3, épaulement qui limite axialement la portée 3a.

Le logement 5, tel que défini par la portée cylindrique 3a, la surface cylindrique 6 et le palier 4, est ouvert axialement vers l'extérieur du moteur 1.

Le dispositif d'étanchéité comprend en outre un joint annulaire élastique 10 en une matière présentant les propriétés mécaniques et thermiques adaptées à l'application de la machine dynamoélectrique, par exemple en élastomère tel que le nitryle. Le joint 10 a un corps annulaire il, relativement rigide axialement, et une lèvre 12 venue de matière et raccordée par une collerette lic à une face radialement extérieure lid du corps il au voisinage d'une extrémité annulaire lia de celui-ci. La lèvre 12 a une direction oblique par rapport à l'axe du corps Il, formant avec cet axe un angle aigu A s'ouvrant vers l'autre extrémité annulaire llb du corps 11.

Le corps annulaire 11 du joint 10 est emmanché serré sur la portée cylindrique 3a de l'arbre 3 dans le logement annulaire 5, et il est ainsi rendu solidaire de l'arbre 3. Le corps 11 est écarté radialement de la surface annulaire 6 qui définit l'ouverture de la paroi 2a. En d'autres termes, à partir de la collerette lic, le corps 11 s'étend vers l'intérieur du moteur. Cette disposition réduit l'encombrement axial supplémentaire dû au joint 10, le limitant pratiquement à l'épaisseur axiale de la collerette lic.

Le corps il du joint 10 est appuyé, par son extrémité annulaire ilb éloignée axialement de la lèvre 12, contre la face latérale 4c de la bague intérieure 4b du palier à roulement 4 supportant l'arbre 3 relativement à la paroi 2a. La face latérale 4c, opposée à l'épaulement 3b de l'arbre 3, constitue ainsi un épaulement de butée axiale pour le joint 10, l'empêchant de glisser au cas où une pression extérieure, un jet d'eau par exemple, s'exercerait axialement du c8té de l'extrémité annulaire lia.

Lorsque l'extrémité llb du corps 11 est appuyée contre la bague 4b, l'extrémité lia de celui-ci se trouve dans le plan d'un épaulement 3d assurant la transition entre la portée 3a et un embout 3e de l'arbre 3, qui est de diamètre inférieur à celui de la portée 3a et est destiné à être engagé dans un manchon 51 (figure 1) d'accouplement de l'arbre 3 avec la charge que le moteur 1 doit entraîner (le rotor d'un ventilateur, par exemple). L'extrémité du manchon 51 vient s'appuyer contre l'épaulement 3d et contre l'extrémité lia du corps 11, ce qui empêche le joint 10 de se déplacer vers l'extérieur du moteur. Pour avoir plus de rigidité dans le sens axial entre ses deux extrémités lia et iib, le corps 11 peut avoir une âme 11e (figure 3), constituée d'un morceau de tube métallique, noyée dans l'élastomère.

La lèvre 12 s'appuie axialement contre une portée plane 2e aménagée sur la paroi 2a autour de l'ouverture 2b, réalisant ainsi l'étanchéité entre l'arbre 3 et la paroi 2a du flasque 2. I1 y a donc, en fonctionnement, glissement dans le sens circonférentiel entre la lèvre 12 et la portée 2e.

Le joint 10 comporte en outre une aile annulaire 13 venue de matière, qui recouvre la lèvre 12 du c8té de la lèvre 12 tourné vers l'extérieur du logement 5. L'aile 13 s'étend depuis l'extrémité annulaire lia et la collerette lic radialement vers l'extérieur-au-delà de la lèvre 12. L'aile annulaire 13 se trouve écartée de la lèvre 12 par une gorge annulaire 14 de section transversale en U. L'aile 13 est donc sensiblement parallèle à la lèvre 12 (forme sensiblement le même angle A avec l'axe de l'arbre 3).

L'extrémité libre de l'aile 13 est en regard de la portée 2a, avec par rapport à cette dernière, un écartement axial qui est par exemple de l'ordre du millimètre.

L'aile annulaire 13 a un rôle de protection à l'égard de la lèvre d'étanchéité 12. Cette protection est essentiellement assurée à l'encontre des rayons ultra-violets susceptibles de dessécher et de craqueler la matière du joint (élastomère) au point de le rendre inopérant. Elle est également assurée à l'encontre des agressions mécaniques et des corps étrangers, ces derniers étant écartés par l'effet centrifuge de l'aile annulaire 13 lorsque l'arbre 3 est en rotation. De même, grâce à l'aile 13, un lavage au jet sous pression ne risque pas de déformer la lèvre 12 au point de permettre l'entrée d'eau dans le moteur 1.

Le dispositif d'étanchéité que l'on vient de décrire présente de nombreux avantages. Son encombrement axial est très réduit. La rigidité axiale de son corps permet un positionnement axial précis et stable. Contrairement à ce qu'impose le joint à lèvre axiale connu, le diamètre de l'ouverture 2b est, tout le long de l'axe de l'ouverture 2b, relativement grand, très supérieur au diamètre de la portée 3a. I1 en résulte deux avantages:
- au montage, après avoir mis en place le palier 4 dans le flasque 2 et l'y avoir verrouillé au moyen de l'anneau élastique 4d, on peut engager l'ensemble sur l'arbre 3 en poussant au moyen d'un tube sur la face 4c de la bague 4b, comme le permet le diamètre relativement grand de la surface 6. Ainsi, le palier est préservé car la poussée d'emmanchement n'est pas transmise par les billes, contrairement à ce qui se passe avec le dispositif d'étanchéité à lèvre axiale connu, qui oblige à appliquer la poussée d'emmanchement sur le flasque 2, poussée qui est transmise à la bague 4a puis, par l'intermédiaire des billes, à la bague 4b.

- Lors de la fabrication du flasque, il suffit da monter celui-ci une seule fois sur un tour pour usiner toutes les surfaces fontionnelles 2c, 2d, 6, 2g, 2h (cf. figures 1 et 2) depuis le côté du flasque qui sera, en service, tourné vers l'intérieur du moteur. Ainsi, les risques d'imprécision sur le positionnement relatif de ces surfaces fonctionnelles est réduit et le temps d'usinage aussi.

Le dispositif d'étanchéité que l'on vient de décrire, comportant un joint 10 avec une lèvre 12 à appui axial contre une portée 2e solidaire de la paroi 2a, donc "à lèvre axiale", est plus particulièrement destiné à éviter l'entrée d'eau de ruissellement ou d'impuretés à l'intérieur de la machine dynamoélectrique.

Un grand avantage du dispositif d'étanchéité à lèvre axiale selon l'invention est que tous ses constituants, sauf le joint, sont utilisables pour réaliser d'autres types de dispositifs d'étanchéité qui vont maintenant être décrits.

On a représenté aux figures 4 et 5 deux dispositifs d'étanchéité dits "à lèvre radiale" qui ne diffèrent des dispositifs des figures 1 à 3 que par le joint 20 ou 30 utilisé.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, le joint 20 comprend un corps annulaire 25 de forme générale cylindrique qui est emboîté serré de manière étanche dans la surface cylindrique intérieure 6, de manière à être immobilisé par rapport au flasque 2 par friction sur la surface 6. A son extrémité tournée vers le palier 4, le corps 25 porte, par l'intermédiaire d'une aile 24 dirigée radialement vers l'intérieur, une aile conique 23 s'étendant obliquement vers l'axe de l'arbre 3 et vers l'extérieur du moteur jusqu'à une lèvre d-'étanchéité 22 qui s'appuie sur la portée 3a avec une force d'appui sensiblement radiale.

Ainsi, lorsque l'arbre 3 est en ro-tation, la lèvre 22 glisse dans le sens circonférentiel sur la portée 3a tout en étant en contact étanche avec elle. Sur sa face radialement extérieure, la lèvre 22 présente une gorge annulaire 22a dans laquelle est logé un ressort torique 22b qui, grâce à sa tension circonférentielle, renforce l'appui de la lèvre 22 sur la portée 3a.

Ce type de dispositif d'étanchéité, dit "à lèvre radiale", est essentiellement destiné à assurer une étanchéité aux liquides, en particulier lorsqu'il y a pression: étanchéité à l'huile si l'arbre est couplé à un réducteur à bain d'huile; à l'eau si le moteur entraîne un tambour de machine à laver, etc...

Dans la réalisation représentée à la figure 5, le joint 30 comprend un manchon 31 de diamètre intérieur supérieur au diamètre de la portée 3a de l'arbre 3 et comportant deux extrémités annulaires dont l'une est orientée vers l'intérieur du logement 5, c'est-à-dire vers le palier à roulement 4, tandis que l'autre extrémité est orientée vers l'extérieur du logement 5. A l'extrémité annulaire du manchon 31 qui est orientée vers l'extérieur du logement 5 est raccordée une aile 32 s'écartant radialement vers l'extérieur et s'appuyant, par sa région radialement extérieure, à plat contre la portée 2e du flasque 2. Un corps annulaire 33 du joint 30 est raccordé selon une direction sensiblement orthogonale à l'aile 32 radialement en-deçà de sa région radialement extérieure précitée.Le corps 33 est emboîté serré et de manière étanche dans la surface cylindrique intérieure 6, de manière que le joint 30 soit immobilisé relativement à la paroi 2a du flasque 2. A l'extrémité annulaire du manchon 31 qui est orientée vers l'extérieur, est en outre raccordée une lèvre d'étanchéité 34 dirigée obliquement vers l'extérieur du logement 5 et vers l'arbre 3, et qui prend appui radialement sur la portée cylindrique 3a de l'arbre 3. Au voisinage de son extrémité orientée vers l'intérieur du logement 5, le manchon 31 porte deux collerettes internes 35 qui ne sont pas en contact avec la portée 3a mais forment avec celle-ci un labyrinthe d'étanchéité. Un espace annulaire 36 ménagé entre la lèvre d'étanchéité 34 et la collerette 35 la plus proche de celle-ci sert de réserve de graisse.Cette graisse a plusieurs fonctions: elle. facilite le frottement entre la portée cylindrique 3a de l'arbre 3 et la lèvre 34 et elle complète l'étanchéité. La graisse a une viscosité qui l'empêche de circuler dans les interstices étroits existant entre les collerettes 35 et la portée 3a, et se trouve donc contenue dans son logement. On obtient ainsi une étanchéité de qualité sans frottement important.

Les figures 2 et 3 d'une part, 4 et 5 d'autre part, montrent que le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention permet, par un usinage unique, au même arbre 3 et à la même paroi 2a de flasque 2 de recevoir au choix un joint 10 à lèvre axiale 12 ou un joint 20, 30 à lèvre radiale 22, 34, ce qui permet, au cours de la fabrication, de personnaliser le plus tard possible l'étanchéité de la machine dynamoélectrique et de l'adapter aux normes d'étanchéité requises pour son application spécifique. De plus, le fabricant de machines dynamoélectriques peut travailler avec des stocks réduits.Pour réaliser le dispositif d'étanchéité d'une machine dynamoélectrique d'un type déterminé, il lui suffit d'avoir en stock un type d'arbres, un type de flasques (ou un type de flasques pour chaque extrémité) et différents types de joints à monter au choix: un joint à lèvre axiale, un joint à lèvre radiale, un joint à lèvre radiale et labyrithe, etc...

La portée 2e de la paroi 2a a une double fonction: elle sert alternativement de surface de frottement dans le cas d'un joint à lèvre axiale tel que le joint 10 et de surface de butée dans le cas d'un joint à lèvre radiale tel que le joint 30.

L'invention n'est pas limitée aux types de joints ci-dessus décrits et d'autres moyens d'étanchéité peuvent être prévus, comme on l'a représenté à la figure 6 : les moyens d'étanchéité comprennent ici une chemeinée 41 emboîtée de manière étanche dans la surface 6 du flasque 2 et faisant saillie axialement hors du logement 5. Une coiffe 42 est emmanchée de manière étanche sur l'arbre 3, de manière à être située radialement à l'intérieur de la cheminée 41. La coiffe 42 présente un retour 43 qui contourne l'extrémité de la cheminée 41 et recouvre sur une partie de sa longueur axiale la surface extérieure de la cheminée. Des bagues d'étanchéité dynamique 44, du type à lèvre axiale, sont emboîtées entre des épaulements successifs de la cheminée 41 et de la coiffe 42.

Le dispositif d'étanchéité conforme à l'invention permet d'interposer diverses pièces accessoires telles que déflecteurs ou douilles d'appui ou de frottement.

Aux figures 7 et 8 sont représentés des déflecteurs annulaires métalliques 14, en tôle, emmanchés sur l'arbre 3 du c8té du joint 10, 20 à lèvre opposé au logement 5 et appuyés contre l'épaulement 3d, donc pincés entre celui-ci et le manchon 51 lorsque ce dernier est en place. Lorsque la machine dynamoélectrique est en service, les déflecteurs 14 constituent une première protection contre les corps étrangers.

Aux figures 7, 8 et 9 est représentée une douille 15 emmanchée å force et de manière étanche sur la portée 3a de l'arbre 3, dans le logement 5. La douille 15 a une extrémité extérieure qui est dans le plan de l'épaulement 3d pour accroître la surface de butée disponible pour le manchon 51 de la figure 1. Le corps il du joint 10 à lèvre axiale représenté à la figure 7 est emmanché à force et de manière étanche sur la douille 15. La lèvre 22 du joint à lèvre radiale de la figure 8 et la lèvre 34 du joint 30 à lèvre radiale et labyrinthe représenté à la figure 9, sont appuyées de manière étanche et glissante sur la surface extérieure de frottement de la douille 15 solidaire en rotation de la portée cylindrique 3a de l'arbre 3.

A la figure 7 est encore représentée une bague de frottement 16 en acier inoxydable, sensiblement en forme de S. La bague 16 est fixée à la paroi 2a par emboitement serré d'une aile axiale 16a dans la surface annulaire 6 de la paroi 2a qui définit le logement 5. La bague 16 comprend en outre une aile radiale 16b qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir de l'aile axiale 16a et qui définit la portée solidaire de la paroi 2a. Cette bague 16 constitue en service une surface de frottement solidaire du flasque 2 contre laquelle s'appuie la lèvre d'étanchéité 12 du joint 10 en rotation avec l'arbre 3.

Dans l'exemple représenté à la Figure 10, deux douilles 61, 62 sont emmanchées à force de manière étanche, l'une sur la portée 3e de l'arbre 3, l'autre dans la surface cylindrique 6 délimitant le logement 5.

La douille 61 a une aile 63 coudée vers l'extérieur du moteur, interengagée avec une aile 64 coudée vers l'intérieur du moteur, portée par la douille 62. Les douilles 61, 62 définissent ainsi entre elles, sans contact mutuel, un trajet sinueux en chicane, assurant 1' étanchéité.

Dans l'exemple de la Figure 11, qui ne sera décrit qu'en ce qui concerne ses différences avec le précédent, l'aile 63 de la douille 61 est coudée vers l'intérieur du moteur et l'aile 64 de la douille 62 est coudée vers l'extérieur du moteur. De plus, la douille 61 porte une collerette 66 s'étendant radialement, en regard de la portée 2e, très près de celle-ci, pour rallonger le trajet en chicane et assurer une centrifugation des corps étrangers approchant du trajet en chicane depuis l'extérieur du moteur.

Dans l'exemple de la Figure 12, une douille 67 emmanchée de manière étanche sur la portée 3a de l'arbre 3 présente des collerettes successives 67a qui s'interpénètrent avec des collets 68a d'une douille 68 emboîtée de manière étanche dans la paroi 6 délimitant le logement 5. La douille 68 est constituée de deux demi-coquilles qui sont assemblées autour de la douille 67 avant d'être engagées dans la surface 6. Les deux douilles définissent entre elles un trajet sinueux en labyrinthe.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (20)

Revendications

1. Dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre une paroi (2a) et un arbre (3) engagé à travers une ouverture (2b) de la paroi (2a), ce dispositif comprenant un joint annulaire (10) ayant un corps (11) emmanché sur l'arbre (3) et une lèvre (12) raccordée au corps (11) et s'appuyant axialement contre une portée (2e, 16b) solidaire de la paroi (2a) et située autour de l'ouverture (2b), caractérisé en ce que l'ouverture (2b) et l'arbre (3) définissent entre eux un logement annulaire (5) qui, avant mise en place du joint, est ouvert vers le côté de la paroi sur lequel se trouve la portée (2e, 16b), et en ce que le corps (11) du joint (10) est situé dans ledit logement (5).

2. Dispositif d'étanchéité conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (11) du joint (10) est écarté radialement d'une surface annulaire (6) qui définit l'ouverture de la paroi (2a).

3. Dispositif d'étanchéité conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif comprend-un épaulement (4c) solidaire de l'arbre (3) et contr-e lequel le corps (11) du joint (10) est appuyé par son extrémité annulaire (lob) éloignée axialement de la lèvre (12).

4. Dispositif d'étanchéité conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaulement est constitué par une face latérale (4c) d'une bague intérieure (4b) d'un palier à roulement (4) supportant l'arbre (3) relativement à la paroi (2a).

5. Dispositif d'étanchéité conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lèvre (12) est raccordée à une face radialement extérieure (laid) du corps (11) au voisinage d'une extrémité annulaire (île) du corps (11) tournée vers l'extérieur du logement (5) du côté de la portée (2e, 16b).

6. Dispositif d'étanchéité conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une aile annulaire de protection (13) qui recouvre la lèvre d'étanchéité (12) et s'étend depuis le corps (11) radialement vers l'extérieur au-delà de la lèvre d'étanchéité (12).

7. Dispositif d'étanchéité conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que l'aile annulaire (13) de protection est espacée de la paroi (2a).

8. Dispositif d'étanchéité conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'aile de protection (13) est d'une seule pièce avec le corps (11) du joint (10) et avec la lèvre d'étanchéité (12).

9. Dispositif d'étanchéité conforme à l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une bague de frottement (16) fixée à la paroi (2a) par emboîtement d'une aile axiale (16a) de la bague dans la surface (6) de la paroi (2a) qui définit le logement (5), la bague de frottement comprenant en outre une aile radiale (16b) qui définit la portée solidaire de la paroi (2a).

10. Machine dynamoélectrique (1) comprenant un flasque d'extrémité (2), un arbre rotorique (3) engagé à travers une ouverture (2b) ménagée dans une paroi du flasque (2a), et un dispositif d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre la paroi (2a) et l'arbre (3), ce dispositif étant conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9.

11. Ensemble de composants pour la fabrication d'une machine dynamoélectrique (1) comprenant un arbre rotorique (3), un flasque (2) présentant, à travers une paroi (2a) dudit flasque, une ouverture (2b) pour le passage de l'arbre (3), cette ouverture étant conformée pour former entre son pourtour et l'arbre un logement (5) s'ouvrant axialement vers l'extérieur, une face extérieure de ladite paroi (2a) présentant une portée (2e, 16b) autour de l'ouverture, des moyens d'étanchéité destinés à être montés dans le logement pour assurer l'étanchéité entre l'arbre (3) et le flasque (2), ces moyens d'étanchéité comprenant un joint d'étanchéité (20, 30) à lèvre radiale emboitable dans l'ouverture du flasque (2) et comportant une lèvre (22, 34) destinée à s'appuyer sensiblement radialement sur une surface cylindrique de l'arbre (3), caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent en outre un joint (10) à lèvre axiale comprenant à son tour un corps (11) emmanchable sur l'arbre (3) de manière à se trouver dans ledit logement (5) et une lèvre d'étanchéité (12) raccordée au corps (11) et s'étendant radialement vers l'extérieur pour s'appuyer sensiblement axialement sur la portée du flasque (2), le joint à lèvre axiale (10) et le joint à lèvre radiale (20, 30) pouvant être montés au choix dans le logement (5).

12. Ensemble conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le joint (30) à lèvre radiale comprend une aile (32) dirigée radialement vers l'extérieur destinée à s'appuyer sur la portée (2e, 16b) du flasque (2).

13. Ensemble conforme à l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur annulaire (14) emmanchable sur l'arbre (3) du côté de l'un des joints (10, 20) à lèvre opposé au logement (4), pour, en service, écarter du joint à lèvre les corps étrangers.

14. Ensemble conforme à l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend une douille (15) emmanchable sur l'arbre dans le-logement, pouvant constituer douille d'appui pour le joint (10) à lèvre axiale et douille de frottement pour le joint (20, 30) à lèvre radiale

15. Ensemble conforme à l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent une cheminée (41) emboîtable de manière étanche dans ltouverture (2b) du flasque (2) et faisant saillie axialement hors du logement (5), une coiffe (42) emmanchable de manière étanche sur l'arbre (3), de manière à être située radialement à l'intérieur de la cheminée (41) et présentant un retour (43) qui contourne l'extrémité de la cheminée (41) et recouvre au moins sur une partie de sa longueur axiale la surface extérieure de la cheminée (41), et au moins une bague d'étanchéité dynamique (44) entre la cheminée (41) et la coiffe (42).

16. Ensemble conforme à l'une des revendications il à 15, caractérisé en ce que le joint (30) à lèvre radiale comprend, du côté-de la lèvre d'étanchéité (34) qui est tourné vers l'intérieur de la machine dynamoélectrique (1) en service, au moins une collerette interne (35) destinée à former avec la surface cylindrique (3a) solidaire de l'arbre (3) un labyrinthe d'étanchéité.

17. Ensemble conforme à la revendication 16, caractérisé par un réservoir à graisse annulaire (36) entre la collerette (35) et la lèvre radiale (34).

18. Ensemble conforme à l'une des revendications Il à 17, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent deux douilles (61, 62; 67, 68) dont l'une est emboîtable sur l'arbre (3) et l'autre est emboîtable dans le pourtour (6) du logement (5), ces deux douilles définissant entre elles un trajet sinueux du type chicane ou labyrinthe.

19. Joint à lèvre axiale pour dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 9, ou pour machine dynamoélectrique selon la revendication 10, ou pour ensemble selon l'une des revendications Il à 18, comprenant un corps annulaire (il) et une lèvre annulaire d'étanchéité (12) qui se raccorde au voisinage d'une extrémité annulaire (lia) de celui-ci, la lèvre (12) s'écartant obliquement de l'axe du corps à partir du corps, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (12) forme avec l'axe du corps un angle aigu (A) s'ouvrant vers l'autre extrémité annulaire (lob) du corps.

20. Joint à lèvre axiale conforme à la revendication 19, caractérisé en ce que la lèvre (12) est raccordée à la périphérie extérieure (lac) du corps (11).