Dispositif obturateur de poussières pour palier graisseur. On connaît dejà des quantités de disposi tifs obturateurs de poussières pour paliers graisseurs de toutes sortes, aussi bien pour paliers fixes que par exemple pour boîtes d'essieux de véhicules de chemin de fer.
Les dispositifs connus s ont constitués soit par des pièces rigides ou semi-rigides pour vues ou non d'une garniture et serrées élasti- quement sur l'arbre aux endroits où il sort du palier, soit par leur élasticité propre ou par des ressorts.
Tous ces dispositifs présentent le grave inconvénient de provoquer un frottement re lativement grand sur l'arbre et, dans beau coup -de cas, la rotation tend à l'augmenter encore en favorisant l'action de serrage des éléments élastiques. Il s'ensuit une usure ra pide aussi bien des éléments obturateurs que de l'arbre aux endroits de contact avec ceux- ci, surtout si des poussières minérales se col lent aux parties nécessairement grasses soit des obturateurs,-soit de l'arbre.
D'autre part, il est très difficile d'obtenir une fermeture étanche des paliers graisseurs, soit à cause des joints existant entre les dif férentes parties constituant généralement les dispositifs obturateurs, ;soit à cause du jeu qui doit être prévu dans beaucoup de cas pour permettre des mouvements relatifs de l'arbre par rapport au palier, comme c'est par exemple le cas pour des boîtes d'essieux de chemin de fer.
La présente invention a pour objet un dispositif obturateur de poussières pour palier graisseur, caractérisé en ce qu'il comporte un organe souple susceptible de former joint et entourant l'arbre à @sa, sortie du palier, cet organe étant maintenu en position par au moins un élément susceptible d'exercer une pression concentrique, ce dernier étant sou mis à l'action d'au moins un organe élastique qui assure le serrage de l'organe souple sur l'arbre, ainsi que l'obturation entre lui et l'élément agissant sur l'organe souple, d'une part,
et entre lui -et au moins l'une des pa rois qui l'entourent d'autre part.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples et schématiquement, plusieurs formes d'exécution du dispositif faisant l'ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation partielle, en coupe, d'une première forme d'exécution en place sur un palier graisseur; les Big. 2 et 3 en sont des vues de détail à échelle différente; les fig. 4 à 6 sont des vues partielles d'au tres formes d'exécution en place sur un palier graisseur.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 3, 10 représente une extrémité de la boîte d'un palier graisseur et 11 l'arbre tournant dans le palier. Sur le corps de boîte 10 est fixée une cape 12 comportant une ou verture centrale 13 concentrique à celle 14 du corps de boîte. La cape 12 est fixée en posi tion par des boulons 15.
Dans l'espace libre créé entre le corps de boîte 10 et la cape 12 sont logés plusieurs éléments rigides 16 (fig. 3) en forme géné rale de segments de cercle. Chaque segment. est constitué par deux pièces rigides 17 et 18, par exemple en aluminium, assemblées l'une à l'autre par des moyens appropriés tels que par exemple des rivets, ces deux pièces 17 et 18 ayant chacune la moitié de l'épaisseur du segment 16. Chaque élément 17 comporte sur sa périphérie extérieure une gorge 7 9 consti tuée par deux surfaces inclinées et la péri phérie extérieure de chaque élément 1.8 pré sente une surface inclinée 20 faisant suite à l'une des parois de la gorge 19.
Sur leur périphérie intérieure, chaque élé ment 17, 1.8 présente une nervure circulaire 21 destinée à pénétrer dans des rainures cor respondantes 22 d'une garniture 23 constituée par un ruban en matière souple. telle que du cuir, pouvant former joint.
Pour assurer un assemblage souple des segments 16, en même temps qu'une étan- ebéité parfaite, chacun d'eux comporte, à l'une des extrémités de l'élément 18, une lan guette 24 et, à l'autre extrémité de cet élé ment, un évidement 25 de dimensions corres pondantes, de sorte que la languette 24 de chaque élément, pénètre librement dans l'évi- dément 25 de l'élément voisin, comme repré senté à la fig. 3.
Les éléments 1.7 sont découpés radialement à. leurs deux extrémités et ils sont décalés angulairement par rapport aux éléments 18 de manière à laisser libre l'extrémité portant la languette 24 alors qu'ils dépassent celle présentant l'évidement 25. On obtient, de cette façon, un assemblage souple et en même temps étanche.
Pour arriver à la même étanchéité en ce qui concerne la pièce 23 formant joint., les deux extrémités de celle-ci sont découpées chacune dans le plan médian de la pièce sur une certaine longueur et une partie de cha que extrémité ainsi fendue est enlevée pour ne laisser subsister qu'une languette 26, de sorte qu'un joint étanche, assurant le jeu né cessaire de la pièce, est formé comme repré senté à la fig. 2.
Les segments 16 sont retenus élastique- ment sur l'arbre 11 par un ressort à boudin 27 de forme annulaire. Comme on le voit à, la fi* 1, ce ressort qui entoure les quatre seg ments 16 est de diamètre suffisant pour pou voir s'appuyer, d'une part., sur la surface in clinée 19-.20 et, d'autre part, contre la paroi du corps de boîte 10, de sorte que la face latérale extérieure des éléments 18 est tou jours appuyée automatiquement contre la pa roi intérieure de la cape 12.
Pour donner au dispositif le jeu néces saire afin que le joint entre l'arbre 11 et la garniture 23 reste étanche même en cas d'u sure, les dimensions aussi bien de la garniture 23 que des segments 16 sont choisies de telle manière, qu'une fois mises en place, ces pièces laissent subsister des jeux 26a, respective ment 28. entre les extrémités situées en re gard l'une de l'autre.
Dans l'espace libre 28, entre les extrémi tés des éléments 17 des segments 16, vient se loger une nervure 29 solidaire de la paroi du corps de boîte 1.0. Cette nervure constitue une butée contre laquelle vient s'appuyer, sui vant le sens de rotation de l'arbre 11; une des extrémités d'un des éléments 17. La bu- tée 29 doit naturellement être disposée à proximité des joints. 26a de la garniture 23 pour permettre le mouvement de serrage con- centrique de cette garniture.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: Les segments 16 étant montés sur la gar niture 23 entourant l'arbre 11, comme repré senté à la fig. 3, sont retenus élastiquement en position par le ressort à boudin 27 entou rant le tout. La cape 12 étant fixée sur le corps de boîte 10, le ressort 2 7 prend appui, comme représenté à la fig. 1, sur la paroi de ce corps de boîte et sur la face inclinée des segments 16, de sorte que ceux-ci sont pous sés élastiquement contre la face intérieure de la cape 12, établissant ainsi un joint s'oppo sant au passage de poussières.
Comme, d'au tre part, aucune ouverture ne subsiste soit entre les segments 16, .soit < nitre les extrémités de la garniture 23, le joint est étanche à l'en droit oie l'arbre 11 sort de la boîte 10. Comme on le comprend aisément, la ro tation de l'arbre 11 tend à resserrer les uns contre les autres les segments 16 et il s'ensuit normalement une augmentation peu désirable du frottement entre la garniture 23 et l'ar bre 11.
Pour éviter cet effet, la butée 29, logée: dans l'espace radial 28 ménagé entre deux éléments 1.7 de deux segments 16, arrête, d'une part, le déplacement dans le sens de rotation de l'ensemble des segments 16 et per met, d'autre part, au même mouvement de tendre à desserrer, contre l'action du ressort 27, les éléments se trouvant au delà de la butée. On obtient de cette manière un joint étanche en même temps qu'une réduction appréciable du frottement.
On peut aussi prévoir que l'ensemble constitué par les segments 16, la garniture 23 et le ressort 27 soit logé dans une chambre 30 constituée par la cape 12 et une pièce annulaire 31 emboîtée dans son intérieur, comme représenté à la fig. 4. Dans ce cas, c'est sur la face intérieure de cette pièce 31 qu'est prévue la nervure 29.
Cette forme d'exécution permet de monter à l'avance l'ensemble du dispositif et d'en- filer la cape 12 avec le dispositif obturateur de poussières sur l'arbre 11.
Pour pouvoir utiliser, dans :les paliers existants, par exemple dans des boîtes d'es sieux de chemin de fer, une forme d'exécution du dispositif selon la présente invention en la plaçant dans un logement 32 venu de fa brication avec le corps de boîte 10, on peut prévoir le montage du dispositif décrit en référence à la fig. 1 dans une enveloppe annulaire 33 comportant une surface périphé rique inclinée 34 sur laquelle vient prendre appui un ressort à boudin 35 qui s'appuie alors d'une part contre la paroi 36 du loge ment 32 et pousse l'enveloppe 33 contre la paroi opposée 37, établis%nt un joint :empê- chant le passage des poussières.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 6, le principe reste le même en ce qui concerne l'étanchéité autour de l'arbre 11 au moyen du joint 23 et des éléments 17', 18'. Toutefois, ainsi qu'on ale voit sur la fig. 6, la face périphérique de chacun de ces éléments est inclinée vers l'extérieur à partir du plan médian de chaque .segment constitué par deux éléments 17', 18'.
Dans. ce cas, deux ressorts 27' sont pré- i-us dont chacun prend appui sur une face du logement du dispositif obturateur et sur un des plans inclinés des éléments 17', 18'. Alors que dans -la forme d'exécution repré sentée à la fig. 1, l'étanchéité latérale est .assurée par le fait que le ressort 27 pousse l'ensemble des segments 16 contre la paroi de la cape 12, dans cette forme d'exécution, l'étanchéité latérale est assurée par les res sorts 27' eux-mêmes.
On comprend que les dispositifs décrits, tout en assurant une fermeture étanche du palier, permettent sans dommage tous les jeux relatifs à l'arbre 11 par rapport au corps de boîte 10.
On peut naturellement prévoir des modi fications de détails aux dispositifs décrits. C'est ainsi que les trous prévus dans la cape 12 pour sa fixation sur le corps de boîte peu vent être ovalisés pour permettre le rattrapage éventuel des jeux du montage. Pour protéger le ressort 27, on peut prévoir l'introduction, dans la cape qui le contient, de graisse con sistante.
Pour éviter un déplacement angulaire de la garniture 23 par rapport aux segments 16, on peut prévoir, sur les deux, des butées ve nant en contact une fois le montage terminé, ou 'bien la garniture 23 peut être fixée à demeure à l'un des segments 16.
Les ressorts 27 et 35 pourraient être rem placés par un autre organe élastique, par exemple par des bagues en caoutchouc.
Au lieu d'avoir la forme de segments de cercle, les éléments 16 pourraient aussi pré senter sur leur partie intérieure une face de forme circulaire et extérieurement une cour bure différente de manière à former par exemple un corps de forme générale ovale, avec une ouverture circulaire dans sa partie centrale.
L'élément susceptible d'exercer une Pres sion concentrique, au lieu d'être constitué par des segments tels que 16, pourrait aussi être constitué par une pièce annulaire fendue ra- dialement pour permettre sa mise en place.
La butée 29 pourrait être disposée autre ment que représenté au dessin, pourvu qu'elle soit placée à proximité de la jonction des extrémités de la garniture 23.
Dust shutter device for lubricating bearing. Amounts of dust sealing devices are already known for grease bearings of all kinds, both for fixed bearings and for example for axle boxes of railway vehicles.
The known devices consist either of rigid or semi-rigid parts for viewing or not of a seal and resiliently clamped on the shaft at the places where it comes out of the bearing, or by their inherent elasticity or by springs.
All these devices have the serious drawback of causing relatively high friction on the shaft and, in many cases, the rotation tends to increase it still further by promoting the clamping action of the elastic elements. This results in rapid wear both of the shutter elements and of the shaft at the places of contact with them, especially if mineral dust sticks to the necessarily fatty parts either of the shutters, or of the shaft.
On the other hand, it is very difficult to obtain a tight closure of the grease bearings, either because of the seals existing between the various parts generally constituting the shut-off devices, or because of the clearance which must be provided in many cases. to allow relative movements of the shaft with respect to the bearing, as is the case for example for railway axle boxes.
The present invention relates to a dust shutter device for a lubricating bearing, characterized in that it comprises a flexible member capable of forming a seal and surrounding the shaft at @sa, exiting the bearing, this member being held in position by the at least one element capable of exerting a concentric pressure, the latter being subjected to the action of at least one elastic member which ensures the clamping of the flexible member on the shaft, as well as the sealing between it and the 'element acting on the flexible member, on the one hand,
and between him - and at least one of the kings which surround him on the other hand.
The appended drawing represents, by way of examples and schematically, several embodiments of the device forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a partial elevation, in section, of a first embodiment in place on a grease bearing; the Big. 2 and 3 are detail views on a different scale; figs. 4 to 6 are partial views of other embodiments in place on a lubricating bearing.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, 10 shows one end of the box of a lubricating bearing and 11 the shaft rotating in the bearing. On the box body 10 is fixed a cap 12 comprising a central opening or 13 concentric with that 14 of the box body. The cap 12 is fixed in position by bolts 15.
In the free space created between the box body 10 and the cap 12 are housed several rigid elements 16 (Fig. 3) in the general shape of segments of a circle. Each segment. consists of two rigid parts 17 and 18, for example made of aluminum, assembled together by suitable means such as for example rivets, these two parts 17 and 18 each having half the thickness of the segment 16. Each element 17 has on its outer periphery a groove 7 9 constituted by two inclined surfaces and the outer periphery of each element 1.8 has an inclined surface 20 following one of the walls of the groove 19.
On their inner periphery, each element 17, 1.8 has a circular rib 21 intended to penetrate into corresponding grooves 22 of a lining 23 formed by a strip of flexible material. such as leather, which can form a joint.
To ensure a flexible assembly of the segments 16, at the same time as a perfect seal, each of them comprises, at one end of the element 18, a lanyard 24 and, at the other end of this element, a recess 25 of corresponding dimensions, so that the tongue 24 of each element freely penetrates into the recess 25 of the neighboring element, as shown in FIG. 3.
The elements 1.7 are cut out radially out of. their two ends and they are angularly offset with respect to the elements 18 so as to leave free the end carrying the tongue 24 while they exceed the one having the recess 25. In this way, a flexible assembly is obtained and at the same time waterproof weather.
In order to achieve the same seal with regard to the part 23 forming the seal, the two ends of the latter are each cut in the median plane of the part over a certain length and a part of each end thus split is removed to leave only a tab 26, so that a tight seal, ensuring the necessary play of the part, is formed as shown in FIG. 2.
The segments 16 are resiliently retained on the shaft 11 by a coil spring 27 of annular shape. As can be seen at, fi * 1, this spring which surrounds the four segments 16 is of sufficient diameter to be able to bear, on the one hand., On the inclined surface 19-.20 and, of on the other hand, against the wall of the box body 10, so that the outer side face of the elements 18 is always automatically pressed against the inner pa king of the cap 12.
To give the device the necessary clearance so that the seal between the shaft 11 and the seal 23 remains tight even in the event of wear, the dimensions of both the seal 23 and the segments 16 are chosen in such a way that 'Once in place, these parts leave clearances 26a, 28 respectively between the ends located facing each other.
In the free space 28, between the ends of the elements 17 of the segments 16, is housed a rib 29 integral with the wall of the box body 1.0. This rib constitutes a stop against which rests, following the direction of rotation of the shaft 11; one of the ends of one of the elements 17. The stop 29 must naturally be placed near the joints. 26a of the gasket 23 to allow the concentric tightening movement of this gasket.
The operation of the device described is as follows: The segments 16 being mounted on the trim 23 surrounding the shaft 11, as shown in FIG. 3, are resiliently retained in position by the coil spring 27 surrounding the whole. The cap 12 being fixed on the box body 10, the spring 27 bears, as shown in FIG. 1, on the wall of this box body and on the inclined face of the segments 16, so that these are elastically pushed against the inner face of the cap 12, thus establishing a seal preventing the passage of dust .
Since, on the other hand, no opening remains either between the segments 16, or <nitre the ends of the gasket 23, the seal is sealed against the right where the shaft 11 comes out of the box 10. As As can easily be understood, the rotation of the shaft 11 tends to tighten the segments 16 against one another and this normally results in an undesirable increase in the friction between the lining 23 and the shaft 11.
To avoid this effect, the stop 29, housed: in the radial space 28 formed between two elements 1.7 of two segments 16, stops, on the one hand, the movement in the direction of rotation of all the segments 16 and per puts, on the other hand, in the same movement of tending to loosen, against the action of the spring 27, the elements located beyond the stop. In this way a tight seal is obtained at the same time as an appreciable reduction in friction.
Provision can also be made for the assembly formed by the segments 16, the gasket 23 and the spring 27 to be housed in a chamber 30 formed by the cap 12 and an annular part 31 fitted into its interior, as shown in FIG. 4. In this case, it is on the inner face of this part 31 that the rib 29 is provided.
This embodiment makes it possible to assemble the entire device in advance and to thread the cap 12 with the dust shutter device onto the shaft 11.
In order to be able to use, in: existing bearings, for example in railway boxes, an embodiment of the device according to the present invention by placing it in a housing 32 which has been manufactured with the body of box 10, provision can be made for mounting the device described with reference to FIG. 1 in an annular casing 33 comprising an inclined peripheral surface 34 on which bears a coil spring 35 which then bears on the one hand against the wall 36 of the housing 32 and pushes the casing 33 against the opposite wall 37, establish% nt a seal: preventing the passage of dust.
In the embodiment shown in FIG. 6, the principle remains the same as regards the sealing around the shaft 11 by means of the seal 23 and the elements 17 ', 18'. However, as seen in FIG. 6, the peripheral face of each of these elements is inclined outwards from the median plane of each .segment formed by two elements 17 ', 18'.
In. in this case, two springs 27 'are pre-i-us, each of which bears on one face of the housing of the shutter device and on one of the inclined planes of the elements 17', 18 '. While in the embodiment shown in FIG. 1, the lateral sealing is ensured by the fact that the spring 27 pushes all of the segments 16 against the wall of the cap 12, in this embodiment, the lateral sealing is ensured by the springs 27 ' themselves.
It will be understood that the devices described, while ensuring a sealed closure of the bearing, allow all the play relating to the shaft 11 relative to the gearbox body 10 without damage.
It is of course possible to provide for modifications of details to the devices described. Thus the holes provided in the cap 12 for its attachment to the gearbox body can be ovalized to allow possible adjustment of the assembly clearances. To protect the spring 27, provision can be made for the introduction, into the cap which contains it, of consistent grease.
To avoid angular displacement of the gasket 23 relative to the segments 16, one can provide, on the two, stops coming into contact once the assembly is finished, or else the gasket 23 can be permanently attached to one. segments 16.
The springs 27 and 35 could be replaced by another elastic member, for example by rubber rings.
Instead of having the shape of segments of a circle, the elements 16 could also have on their inner part a face of circular shape and on the outside a different curvature so as to form for example a body of generally oval shape, with an opening circular in its central part.
The element capable of exerting a concentric pressure, instead of being constituted by segments such as 16, could also be constituted by an annular part split radially to allow its installation.
The stop 29 could be arranged other ment than shown in the drawing, provided that it is placed near the junction of the ends of the gasket 23.