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La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour arbres, comprenant une manchette en caoutchouc placée sous la tension d'un ressort.
Dans les dispositifs connus d'étanchéité d'arbres, la manchette en caoutchouc présente un élément de fixation qui est souvent, renforcé au moyen d'une enveloppe métallique, une lèvre d'étanohéité ainsi qu'une par- tie montante connectant les deux autres parties susdites entre elles. La lè- vre d'étanchéité est soit plane, soit à bords aigus ou même de forme ronde; cependant,la construction à bords aigus est préférable. Le ressort qui pres- se la lèvre d'étanchéité contre l'arbre devant être rendu étanche, est dis- posé de telle manière que sa ligne principale d'action passé par le bord de la lèvre d'étanchéité.
Dans les dispositifs d'étanchéité d'arbres du genre ci-dessus con- nus jusqu'à présent, le diamètre interne de la lèvre d'étanchéité, indépen- damment de la pression exercée par le ressort hélicoïdal, est plus petit que le diamètre de l'arbre devant être rendu étanche. Par exemple, la diffé- rence de dimension- dans les joints d'étanchéité d'arbres inférieurs à 100 mm., est d'environ 2 mm. Il se produit ainsi par le frottement du joint d'étan- chéité sur l'arbre, et à cause du diamètre plus petit de la lèvre d'étan- chéité, des tensions de traction dans le matière de la manchette. Par le ressort hélicoïdal, la pression du bord de la lèvre d'étanchéité contre la surface supérieure de l'arbre est encore augmentée, ce qui améliore l'ac- tion du joint d'étanchéité.
Cela est surtout important parce que, lorsque la substance de lamanchette vieillit, la tension doit être absorbée prin- cipalement par le resort hélicoïdal. Lorsque l'arbre tourne, il se produit cependant à cause du frottement, de la chaleur sur la surface de la lèvre d'tanchéité, qui avec le temps produit Un durcissement de la surface de frottement. Comme la structure du caoutchouc est modifiée aux températures é- levées et que notamment ce caoutchouc se vulcanise davantage, la tension qui est présente dans le caoutchouc, produit dans ce cas des déchirures de la surface de frottement ce qui rend inutilisable le joint d'étanchéité.
L'objet de la présente invention est un joint pour arbres qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et dont la substance dont est faite de la lèvre d'étanchéité soit dépourvue de tensions après avoir frotté sur l'arbre. Cela est obtenu par le fait que le diamètre interne de la manchette non soumise à l'action du ressort, et lorsqu'elle n'est pas insérée dans le joint, présente un diamètre interne égal au diamètre de l'ar- bre. Ainsi qu'il a été prouvé, on obtient paiement un joint étanche irré- prochable lorsque le diamètre interne de la lèvre est de Q,1 mm, au maximum plus grand, ou de 0,5 mm. plus petit, que le diamètre de l'arbre.
La pres- sion de la lèvre d'étanchéité contre la surface supérieure de l'arbre ne s'exerce que par le ressort hélicoïdal, 'ce qui réduit le frottement mais ce qui avant tout supprime avec certitude les déchirures lors du dur- cissement de la surface de la.lèvre d'étanchéité, car à cause du plus grand diamètre de la lèvre d'étanchéité il ne se produit aucune tension de trac- tion dans la substance de la manchette.
Quoique la construction selon la présente invention puisse être utilisée également avec avantage avec les joints d'étanchéité, des arbres ayant des lèvres présentant des surfaces de glissement planes ou rondes; il s'est montré particulièrement avantageux su la lèvre est formée avec des bords aigus, car de cette manière le bord d'étanchéité de la manchette non encore mise sous la tension d ressort, se trouve compris entre la surface médiane du ressort hélicoïdal et une surface parallèle à celle-ci passant à quelques dixièmes de millimètreren avant de la tangente au res- sort hélicoïdal, en direction de l'élément à l'égard duquel l'étachéitécloit être prévue,et. perpendiculairement à la surface supérieure dé l'arbre.
L'ange d'.
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inclinaison compris entre la surface de la lèvre qui se trouve sur les deux côtés du bord d'étanchéité et l'arbre a une valeur du côté de l'élément à l'égard duquel l'étanchéité doit être prévue, compris avantageusement en- tre 45 et 60 et sur le côté opposé de 15 à 20 . Ainsi que divers essais l'ont prouvé, la combinaison d'un diamètre interne correct de la manchette, avec la position mentionnée ci-dessus du bord d'étanchéité par rapport au ressort hélicoïdal et à l'angle d'inclinaison mentionné, donne un joint étan- che particulièrement efficace, qui est suffisant pour toutes les conditions.
De plus,.la lèvre présente une rigidité suffisante pour s'adapter à des @ .oscillations éventuelles de 1'arbre.
Le dessin ci-joint montre un mode de réalisation d'un joint pour arbre selon l'invention.
En se reportant à ce dessin, sur l'arbre 1 se trouve placée de manière étanche la lèvre d'étanchéité 2 et cette lèvre est connectés au moyen de' la partie montante 3 avec la partie 4 servant à la fixation et qui est entourée d'une enveloppe métallique 5. Un ressort hélicoïdal 6 comprime la lèvre contre l'arbre. Le bord,d'étanchéité 7-se trouve dans la région a comprise entre la surface médiane du ressort hélicoïdal et une surface qui lui est parallèle et s'écarte de quelques dixièmes de millimè- tre devant la tangente au ressort, en direction de Isolément à l'égard du- quel l'étanchéité doit être prévue, perpendiculairement à l'arbre. L'angle o a de préférence une valeur comprise entre 45 et 60 et l'angle opposé ss a-une valeur de 15 à 20 .
Le diamètre interne de la lèvre 2 est égal au di- amètre de l'arbre 1 devant être rendu étanche.