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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510221A1
Family ID 7965474
Probable Assignee Chromex Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title JOINT D'ETANCHEITE AUTOLUBRIFIANT A DEVERSEMENT ANGULAIRE
STATIQUE OU DYNAMIQUE
EN Title SELF LUBRICATING SHAFT SEAL - HAS TWO INTERLOCKING PROFILED
RINGS WITH AXIAL AND RADIAL SEALING LIPS
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION A TRAIT AU DOMAINE DES JOINTS AUTOLUBRIFIANTS.
LE JOINT SELON L'INVENTION, COMPRENANT DEUX COURONNES 2, 3 ET UNE
GARNITURE 1, EST ESSENTIELLEMENT CARACTERISE EN CE QU'AU MOINS UNE DES
COURONNES PRESENTE UNE SECTION TRANSVERSALE EN U 2, LES BRANCHES
ENGAGEES 8, 9 DESDITES COURONNES SONT ORIENTEES DE TELLE SORTE QUE
LEUR PROLONGEMENT GEOMETRIQUE P1, P2 COUPE LA FACE EXTERIEURE DE LA
BASE DE LA COURONNE ADJACENTE SELON UN ANGLE A, B COMPRIS ENTRE 90 ET
180, LA GARNITURE ETANT AU CONTACT DE LA FACE INTERNE DE L'UNE DES
COURONNES 3 ET COMPORTANT DEUX LEVRES D'ETANCHEITE 10, 11.
APPLICATION NOTAMMENT AUX ROULEMENTS A BILLES ETANCHES.
The shaft seal (1) consists of two interlocking, pressed steel rings
(2,3). The inner ring is fitted to the shaft (7) and is covered
internally in the flexible sealing material (1). The seal has two
sealing lips (10,11). The inner lip (11) rubs on the engaged branch
(8) of the outer ring (2) and self-adjusts according to the relative
axial movement of the two rings. The outer sealing lip (10) rubs on
the inside surface of the outer branch (5) of the outer ring (2) and
compensates for radial variation between the two rings.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne d'une maniere gene-rale des joints
d'etancheite autolubrifiants a deversement angulaire statique ou
dynamique, quels que soient les ensembles mecaniques en mouvement
relatif.
On sait que dans la mise en oeuvre des joints d'etant cheite, on
rencontre de nombreuses contraintes a satisfaire, en particulier
- usinage des pieces adjacentes aux joints tres delicat pour obtenir
circularite, concentricite, durete, etats de surface requis,
necessaires pour l'efficacite optimum desdits joints;
- soins meticuleux pour l'implantation correcte desdits joints entre
les pieces a etancheiser;
- apport de lubrifiant pour eviter la destruction rapide par abrasion
et echauffement des livres d'etancheite desdits joints;
- protection des levres desdits joints contre les agents abrasifs et
corrosifs des milieux ambiants;
- adjonction d'organes mecaniques pour decompresser le compartiment a
etancheiser et eviter la deformation desdits joints;;
- completer l'etancheite par un soufflet dans le cas ou les joints
sont sollicites par un mouvement de pompage dO aux debattements
angulaires.
Dans le domaine de ce type de joints, la Demanderesse a deja decrit
dans son brevet francais nO 78 20 826 un joint tournant applicable
comme palier autolubrifiant,comprenant essentiellement une armature
metallique de montage et une garniture en elastomere. Plus
particulierement, ladite armature est constituee de deux anneaux de
se-ction generale en L, selon une disposition tete-beche pour former
un logement pour ladite garniture, celle-ci etant constituee d'un
corps annulaire pourvu d'une pellicule anti-friction destinee a
cooperer comme surface de friction avec au moins l'une des branches de
l'un des L.
On connait egalement des joints de ce type, comportant une armature
constituee de plus de deux elements profiles et dont la realisation
pratique est tres difficile, compte-tenu de-s dimensions tres reduites
qu'il y a lieu de conferer a ces joints dans de nombreuses
applications.
La presente invention vise a remedier aux divers inconvenients
mentionnes ci-dessus, en fournissant un joint d'etancheite
particulierement efficace et fiabl-e, tout en restant de fabrication
et de montage aises pour un volume particulierement reduit.
Le joint selon l'invention est du type comportant une garniture et une
armature en deux couronnes coaxiales profilees ayant chacune une face
parallele a l'alesage de ladite armature, au moins une branche engagee
vers la branche adjacente, les branches non engagees formant la
peripherie et l'alesage de l'armature, la garniture etant elle-meme
constituee par un corps annulaire cooperant comme surface de friction
avec au moins l'une des branches de chaque couronne.
Conformement a l'invention, au moins l'une des couronnes presente une
section transversale en U dont la base est disposee
perpendiculairement a la branche non engagee de la couronne adjacente,
les branches eng-agees, internes a l'armature, sont orientees de telle
sorte que leur prolongement geometrique coupe la face exterieure de la
base de la couronne adjacente selon un angle compris entre 900 et
1800, la garniture etant au contact de toute ia face interne de l'une
des couronnes et comportant deux levres d'etancheite, l'une po-rtant
sur la face interne de la base de l'autre couronne, l'autre levre
portant sur la face externe de la branche engagee de cette derniere
couronne.
On obtient ainsi une armature constituee de deux elements distincts
pouvant s'articuler et deverser, l'un par rapport a l'autre, dans un
plain perpendiculaire au plan conte- nant ladite armature, ou plus
generalement autour des axes de symetrie du joint, sans pour autant
entrainer une perturbation du debattement et de l'etancheite.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront
mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins
annexes sur lesquels les figures 1 a 5 representent des vues en coupe
transversale suivant un diametre,de plusieurs formes de realisation
possibles d'un joint d'etancheite selon 1' invention.
Sur ces dessins, les memes references designent les memes elements.
En se referant aux figures 1 a 5, un joint selon l'invention comprend
essentiellement une garniture de reference generale 1 et une armature
en deux couronnes coaxiales profilees, la premiere, externe 2 et la
seconde interne 3. La premiere couronne 2 presente une section
transversale sensiblement en forme de U, ainsi que la seconde couronne
3, bien que cette derniere puisse presenter a titre de variante une
section en L (4 figure 5).
Chaque couronne presente une branche non engagee, respectivement 5 et
6, servant de faces de support du joint, parallele a l'alesage 7 dans
lequel s'engage un arbre tournant (non represente).
Les deux couronnes sont placees dans une configuration tete-beche par
l'intermediaire de leur branche engagee l'une vers l'autre 8,9
respectivement. La base de chaque couronne, situee entre les branches
5 et 8 (ou 4, figure 5), est disposee perpendiculairement a la branche
non engagee de la couronne adjacente. Comme indique plus haut, les
branches engagees, internes a l'armature, sont orientees de telle
sorte que leur prolongement geometrique, P1-P2 respectivement (non
represente sur toutes les figures dans un but de clarte) coupe la
face- exterieure de la face de support 5-6, de la couronne adjacente,
selon un angle a-b, respectivement, compris entre 900 et 1800 par
rapport a ladite face.
La garniture 1 est disposee au contact de la couronne 3 (4, figure 5)
et enrobe sa branche non engagee selon une levre 10. La garniture 1
affecte la forme generale d'un anneau elastique au contact de la face
interne de la couronne 3 et se prolonge par une levre 11. La levre 10
prend appui en contact de friction en A sur la face interne de la
branche non engagee de la couronne 2, tandis que la levre ll prend
appui en contact de friction en B sur la face externe de la branche
engagee 8 de ladite couronne 2.
I1 en resulte que la zone de friction A constitue une zone
d'etancheite radiale, tandis que la zone de friction B constitue une
zone d'etancheite a-xiale.
La levre 11 presente un point d'articulation C, ce qui lui permet le
cas echeant de se decoller de sa zone d'appui B et, ainsi, de
decompresser le compartiment interne a etancheiser 12 ou, au
contraire, en cas de depression dudit compartiment, de se plaquer plus
fortement sur la zone o fonctionnant alnsi cot.me une soupape
-vis-a-vis du compartiment 12.
De facon avantageuse, la manchette sur laquelle s' ar- ticule la levre
lI comporte, au-dessous du point d'articulation
C, une saillie torique 13 a section sensiblement demi-circulaire
formant un rebord de retenue axiale vis-a-vis de la face externe de la
-branche 8.
On peut egalement prevoir un enrobage mince; en. elastomere, de la
surface interne de l'alesage 7 et eventuellement de la surface externe
de support, soit respectivement 14 et 15 (figure 5, non represente sur
les autres figures pour raison de clarte). De cette maniere, il n'est
pas necessaire d'exiger-un usinage de qualite rigoureuse et couteuse
pour la piece dans laquelle est monte le joint.
En se referant plus particulierement a la figure 3, la levre 10 peut
etre prolongee pour former une lame similaire a la branche engagee 9
et comporter, d'une part, une zone de contact D en appui sur la face
interne de la base de la couronne 2 et, d'autre part, un logement dans
lequel est insere un ressort torique 16 assurant ainsi un maintien
radial et axial de la garniture. De facon avantageuse, la lievre 11
peut englober un ressort annulaire 17 de maintien axial, lui-meme fixe
par une branche sur un sertissage 18 au niveau-de l'extre- mite de la
branche non engagee 6. de la couronne 3. Ladite extremite constitue en
outre un insert en saillie 19 renfor cant le rebord de retenue 13.
Il y a lieu de noter cependant que l'on peut realiser le joint avec
I'insert seul,sans ressort annulaire 17, comme illustre par exemple
sur la figure 2 avec l'insert 20.
Les formes de. realisation decrites ci-dessus peuvent egalement
renfermer un corp.s annulaire'filtrant 21.(figure 5) dispose dans le-
compartiment 12 et maintenu en precontrainte radiale sur la face
interne opposee a la face de'friction de la levre 11 et en
precontrainte axiale de friction entre les faces internes des.bases
des deux couronnes.
En outre, tout volume libre compris a l'interieur des deux couronnes
opposees formant l'a-rmatu.re,peut etre rempli d'un lubrifiant des le
montage et a titre definitif. Par ailleurs, les surfaces des zones de
friction peuvent etre revetues d'une pellicule d'un materiau
anti-friction.
Pour le montage du joint selon l'invention, on fait adherer la
garniture sur sa couronne et l'on emboite les deux couronnes. On peut
ensuite solidariser les faces de support 5 et 7 par tout moyen
approprie sur la piece dev-ant recevoir-le joint, par exemple les
cages exterieure et interieure d'un roulement a billes.
Le joint selon l'inuention, tout en presentant l'avantage d'une
structure monobloc, assure un fonctionnement statique ou dynamique
constant, quelles que soient les contraintes qui lui sont appliquees
et se traduisant notamment par un.e variation de la position angulaire
en deversement des elements constitutifs. En outre, de par les
positions relatives de ces elements, le joint n'est plus soumis aux
contraintes de surpression ou aux effets de pompage.
Il est bien entendu que la presente invention n'a ete decrite et
representee qu'a titre explicatif mais nullement limitatif et qu'on
pourra y apporter toute modification. utile, notamment dans le domaine
des equivalences techniques, sans sortir de son cadre.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Joint d'etancheite autolubrifiant a deversement angulaire statique
et dynamique, du type comportant une garniture (1) et une armature en
deux couronnes coaxiales profilees (23) ayant chacune une face
parallele a l'alesage (7) de ladite armature et au moins une branche
engagee (8-9) vers la branche adjacente, les branches non engagees des
couronnes formant la peripherie et l'alesage de l'armature, la
garniture etant elle-meme constituee par un corps annulaire cooperant
comme surface de friction avec au moins l'une des branches de chaque
couronne, joint caracterise par le fait qu'au moins l'une des
couronnes presente une section transversale en U dont la base est
disposee perpendiculairement a la branche non engagee (5-6) de la
couronne adjacente, que les branches engagees, internes a l'armature,
sont orientees de telle sorte que leur prolongement geometrique coupe
la face exterieure de la base de la couronne adjacente selon un angle
(a-b) compris entre 900 et 1800, la garniture etant au contact de
toute la face interne de l'une des couronnes (3) et comportant deux
levres d'etancheite, lune (10) portant sur la face interne de la base
de l'autre couronne, l'autre levre (11) portant sur la face externe de
la branche engagee de cette derniere couronne.
2. Joint selon la revendication 1, caracterise par le fait que la
levre (10) portant sur la face interne de la base (5) d'une couronne
englobe la branche engagee (9) de l'autre couronne.
3. Joint selon la revendication 1, caracterise par le fait que la
levre calo) portant sur la face interne de la base (5) d'une couronne
constitue la branche engagee de l'autre couronne.
4. 4.Joint selon l'une quelconque des revendications 1 a 3,
caracterise par le fait que la livre (11) portant sur la face externe
de la branche engagee (8) de la couronne adjacente comporte a sa base
un point d'articulation.
5.Joint selon la revendication 4, caracterise par le fait que la
manchette de support de la levre comprend en outre une saillie torique
de section semi-circulaire formant un rebord (13) de retenue axiale
cooperant avec la face externe de la branche engagee sur laquelle
prend appui a friction ladite levre.
6. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caracterise
par le fait que la levre (10) portant sur la face interne de la
branche non engagee (5) de l'une des couronnes comprend egalement une
zone de friction (D) en appui sur la face interne de la base de ladite
couronne.
7.Joint selon l'une quelconque des ravendications 1 a 6, caracterise
par le fait que la levre (11) portant sur la face externe de l'une des
couronnes englobe un ressort de maintien axial (17).
8. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise
par le fait que la levre (lO) portant sur la face interne d'une
couronne-comprend en outre un logement dans lequel est insere un
ressort torique de maintien radial et/ou axial.
9. Joint -selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, caracterise
par le fait que la branche non engagee formant alesage (7) comprend un
insert en saillie (20), de renforcement du rebord torique de retenue.
10. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caracterise
par le fait qu'il renferme un corps -annu- laire filtrant (21) dispose
en precontrainte radiale et axiale.
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