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"JOINT D'ETANCHEITE A CONTACTS MULTIPLES POUR ARBRES MOBILES"
La présente invention a pour objet un joint d'étan- chéité à contacts multiples pouvant être employé dans tous les paliers d'arbres tournants dans lesquels il s'agit d'ob- tenir simultanément une étanchéité en plusieurs endroits.
Le joint, conforme à l'invention, est plus particu- lièrement applicable aux boites d'essieux de wagons de chemina de fer. Il comporte un ou plusieurs anneaux en matière plas- tique et déformable qui touchent le pourtour de l'arbre et ferment simultanément les deux trous de passage de l'arbre à travers les parois du logement du joint.
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On sait que dans certains presse-étoupe, on a déjà utilisé des paires d'anneaux métalliques indéformables sou- mis à une pression périphérique. Dans cette application, la pression écarte les deux anneaux indéformables et les applique ainsi contre la surface de l'arbre et contre les parois inté-, rieures de leur logement.
Suivant la présente invention, un anneau plastique est soumis de la manière connue dans les presse-étoupe métal- liques à une pression perpendiculaire à l'axe de l'arbre.
En appliquant cette pression à un anneau plastique, celle-ci ne le déplace pas comme dans les presse-étoupe pré- cités, mais elle déforme cet anneau et l'applique ainsi à la fois contre la surface de l'arbre et contre les parois laté- rales du logement du joint..
L'effet de la pression dans l'application conforme à l'invention est donc différent.
Le joint conforme à l'invention présente, par rap- port aux presse-étoupe métalliques connus, de nombreux avan- tages dont nous citons ci-dessous les plus importants :
1 Un joint en matière plastique peut être utilisé dans un logement en fonte brute, tandis que les joints rigides nécessitent des parois usinées pour avoir un bon portage.
2 Le rattrapage du jeu provenant de l'usure, se fait d'une façon plus parfaite avec le joint sou-, ple qu'avec un joint rigide. '
3 Un joint plastique est plus économique qu'un joint métallique parce qu'il ne nécessite lui- même aucun ajustage.
4 Lorsqu'il s'agit, comme c'est le cas par exemple , dans les boîtes d'essieux des wagons de chemins
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de fer, d'assurer l'étanchéité des pièces sou- mises à des heurts et à des trépidations, un joint en matière plastique qui a une inertie moindre que le joint métallique reste mieux en adhérence avec l'essieu vibrant; l'effet de bra- celet est bien meilleur et ceci avec un ressort bien plus faible que ceux qui doivent être em- ployés pour maintenir des segments métalliques en contact aveo l'arbre.
5 Le ressort étant moins fort, le frottement sur l'arbre est moins important d'où. moindre échauf- fement et moindre usure.
6 L'invention permet l'emploi de matières souples qui présentent, dans un milieu gras, un coef- ficient de frottement moindre que celui exis- tant au contact de deux métaux.
L'anneau déformable, conforme à l'invention, peut avoir une section quelconque et la pression exercée sur ce joint annulaire peut être obtenuesoit au moyen d'un organe placé à l'intérieur de la pièce déformable, soit par des or- ganes se trouvant à l'extérieur de celle-ci. L'ensemble du joint peut être fixe ou entraîné par l'une quelconque des deux parties sur lesquelles il fait jointe
En général l'organe de pression, conforme à l'inven- tion, sera constitué par un ressort, lequel peut agir direc- tement ou indirectement sur la matière déformable.
Lorsque l'organe de pression est placé à l'intérieur de la matière déformable, il peut être enrobé partiellement ou totalement par cette matière, ou se trouver libre dans un creux prévu dans le joint déformable.
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Le joint proprement dit est généralement formé par un anneau fermé ou fendu.
Les dessins ci-annexés représentent, à simple titre d'exemple, plusieurs joints conformes à l'invention spécia- lement prévus pour les boîtes d'essieux de wagons.
Sur ces dessins, les figures 1 à 4 montrent plusieura sections de joints, tandis que la figure 5 est une vue en é-' lévation de l'ensemble du joint correspondant à la section montrée dans la figure 2.
La figure 6 représente un détail d'exécution du joint conforme à la figure 4 et la figure 7 une coupe suivant; la ligne a-b de la figure 6.
Les figures 8,9 et 10 montrent une vue en élévation,! une coupe et un détail d'une variante de l'exécution repré- sentée par la figure 5.
L'anneau ou disque déformable du joint peut être . ; un anneau simple, tel qu'il est désigné par 1 dans la fi- gure 1 ou un anneau multiple (double et triple) comme repré- senté dans les figures 2 et 3. Dans ces dernières figures les anneaux portent des repères 2, 2' et 3, 3', 3".
L'anneau unique de la figure 1 peut être fermé tan- dis que l'on emploie, de préférence, des anneaux fendus lors- qu'on en utilise plusieurs. Au montage, les fentes de diffé- rents anneaux sont alors décalées $angulairement l'une par $rap- port à l'autre, comme montré dans la figure 5 où ces fentes sont désignées par 4. Les différents anneaux d'un joint sont fixés les uns aux autres par des traverses 15.
Les joints déformables, représentés sur le dessin, aussi bien celui formé par un anneau unique que ceux à an- neaux multiples ont une section en forme de rail de tramway et l'organe de pression constitué par un ressort en spirale
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annulaire 5 est placé dans la gorge du rail. L'ensemble du joint ainsi constitué est placé dans un logement 6, solidaire de la boîte d'essieux et présentant, en section, la forme d'un
U. On comprendra facilement que la pression du ressort 5 agit simultanément sur l'anneau en l'appuyant sur l'arbre 8 par compression et sur les deux faces 7, 7' par écartement ou ex- pansion. On obtient ainsi un joint étanche à la surface de l'arbre et suivant les parois latérales 7, 7' de la boîte du joint.
Les sections adoptées dans les figures 1 à 4 donnent une bonne répartition de l'effort de compression du ressort, lequel se décompose en une composante radiale 9 et en deux composantes latérales 10 presque perpendiculaires aux surfaces 7, 7'. Il est évident que la section de l'anneau doit varier suivant la disposition des organes à étancher, de telle façon qu'un étan- chéité parfaite puisse être obtenue quelle que soit la dispo- sition des différents endroits à étancher par un seul joint.
Au lieu d'utiliser un ressort en spirale circulaire directement appliqué sur la matière déformable, comme cela a été indiqué dans les figures 1 à 3 et 5, on peut aussi faire agir le ressort indirectement. A cet effet, on place dans la gorge conique périphérique des anneaux déformables, un ruban 11 en matière plastique comportant, à l'intérieur une âme métalli- que 12, dont les extrémités dépassent et forment deux crochets 13 auxquels sont fixés des ressorts 14. Cette exécution est montrée dans les figures 4, 6 et 70
Les extrémités libres de tous les ressorts utilisés sont reliées entre elles. Pour effectuer cette jonction, on pourra utiliser un crochet 17 auquel sont fixées les extrémi- tés du ou des ressorts.
Ce crochet peut être muni d'un res- sort 16 s'appliquant contre la boîte d'essieux 18 de façon
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telle qu'il rende le joint entier solidaire de cette botte et' l'empêche ainsi d'être entraîné par l'arbre.
Le même dispositif d'accrochage peut d'ailleurs être prévu en double comme cela est indiqué en pointillé dans ' la figure 5.
Le joint représenté par les figures 8 à 10 est cons- titué par un anneau fendu 1 en matière moulée. Cet anneau est obtenu par l'assemblage de deux moitiés 2 et 2' réunies au moyen de rivets 15. Les extrémités 19 et 20 de l'anneau fendu se recouvrent. L'extrémité 19 est munie d'un trou 21 en face duquel est prévue une rainure 22 pratiquée dans l'ex- trémité 20 de l'anneau 2'. Le trou 21 et la rainure 22 sont placés l'un en face de l'autre de telle sorte que l'on puisse, y faire passer un axe 23. Cet axe comporte une tête 24 contre laquelle s'appuie une rondelle 25 ; unerondelle simi- laire est engagée sur l'extrémité libre de l'axe 23, cette, dernière étant ensuite mâtée en laissant un faible jeu entre les deux rondelles et l'anneau 1, afin de permettre au tenon.
23 de coulisser dans la rainure 22 lorsque l'anneau 1 se dé forme,
Sur les anneaux déformables ainsi constitués est posé un dispositif de compression à ressorts. Ce dispositif est constitué par deux ressorts en spirale 26 et 27, dont les extrémités sont accrochées à deux paires de crochets 28, de manière à former un cercle fermé, lequel est logé dans une gorge périphérique 29 pratiquée dans l'anneau 1. Chaque paire de crochets est solidaire d'une pièce de guidage 30, lesquelles sont ainsi serrées dans la gorge 29. D'autre part, l'extré- mité des pièces 30 opposée à la gorge de l'anneau vient s'ap- puyer directement, en au moins un point, contre les parois du logement du joint et empêche le joint d'être entraîné par ro-
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tation de l'essieu.
Comme montré dans la figure 10, laquelle représente une section de la pièce 30, suivantle plan a-b de la figure 8, les guides 3) épousent approximativement la forme angulaire de la gorge aux endroits où ils sont placés dans celle-ci. Le dispositif de compression constitué par les parties 26,27,
28 et 30 est ainsi bien maintenu en place dans la gorge 29.
Le guide 30, avec ses deux crochets 28 peut être constitué en une ou plusieurs pièces assemblées. La meilleure solution semble être celle, représentée sur la figure 8, sui- vant laquelle un fil 31, en acier, recourbé à ses deux extré- mités, est maintenu dans la pièce de guidage par le fait que cette dernière est fabriquée en la coulant autour de la par- tie centrale de ce fil, la pièce 30 pouvant être en aluminium ou en tout au tre métal approprié.
On remarque que le centre du joint forme une sorte de moyeu dont la section est renforcée à la partie supérieure.
C'est en effet en cet endroit que les chocs subis par l'essieu 12 provoquent la plus forte usure. En renforçant cette partie du joint on augmente ainsi sa durée.
Les exécutions qui viennent d'être décrites s'ap- pliquent tout spécialenent aux essieux de voitures de chemins de fer, mais elles peuvent être utilisées également dans d'autres cas d'arbres tournants.
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