FR2789133A1 - DEVICE FOR IMPROVING THE SEALING FUNCTION OF A JOINT-FORMING ELEMENT SUCH AS A BEARING WASHER - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint tel qu'une rondelle-joint d'un roulement Pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint, tel qu'une rondelle-joint 6, assurant l'étanchéité de l'espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, notamment l'espace entre deux bagues d'un roulement 3 monté sur un arbre i, la rondelle-joint 6 étant, par un de ses bords circonférentiels, fixé à l'une desdites bagues, son bord opposé formant une fente d'étanchéité par rapport à l'autre bague, un élément annulaire 4 est immobilisé axialement sur l'arbre 1 de manière que l'une de ses faces radiales 14 porte contre la face latérale du roulement, adjacente à la rondelle 6, l'élément 4 ayant une surface conique 10, et un anneau élastique 15 est positionné entre ladite surface conique 10 et la rondelle 6, de manière à exercer une force axiale en direction de la rondelle 6.Device for improving the sealing function of a seal element such as a seal washer of a bearing To improve the seal function of a seal element, such as a seal washer 6, ensuring the sealing of the annular space between two surfaces which are movable relative to each other, in particular the space between two rings of a bearing 3 mounted on a shaft i, the seal washer 6 being, by a of its circumferential edges, fixed to one of said rings, its opposite edge forming a sealing slot with respect to the other ring, an annular element 4 is immobilized axially on the shaft 1 so that one of its radial faces 14 bears against the lateral face of the bearing, adjacent to the washer 6, the element 4 having a conical surface 10, and an elastic ring 15 is positioned between said conical surface 10 and the washer 6, so as to exert a force axial towards the washer 6.
Description
Dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formantDevice for improving the sealing function of a forming element
joint tel qu'une rondelle-joint d'un roulement. La présente invention se rapporte à un dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint tel que par exemple une rondelle- joint assurant l'étanchéité d'un espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, plus seal such as a bearing seal washer. The present invention relates to a device for improving the sealing function of a joint element such as for example a joint washer ensuring the sealing of an annular space between two surfaces which are movable relative to one another. the other, more
particulièrement pour assurer l'étanchéité d'un roulement. particularly to seal a bearing.
Des éléments formant joint sont couramment utilisés pour assurer l'étanchéité de l'espace intérieur de roulements, afin de prévenir les corps étrangers et l'humidité de pénétrer dans le roulement et pour empêcher le lubrifiant contenu dans le roulement de s'échapper de ce dernier. Des éléments formant joints souvent utilisés à cet effet sont des rondelles-joints du type dit Z qui Sont montées rigidement par leur bord externe dans une gorge ménagée dans la surface intérieure de la bague extérieure du roulement et présentent, à leur bord interne, un rebord tourné vers l'intérieur arrangé de manière à être espacé de la surface externe de la bague intérieure du roulement de sorte qu'une étroite fente subsiste entre ce rebord intérieur de la rondelle et la bague de roulement. Les rondelles-joints de ce type sont utilisées principalement dans des roulements dont la bague intérieure est la bague tournante, le rebord constituant avec ladite fente un joint à labyrinthe plutôt efficace. Cependant, sur de tels éléments formant joints, la fonction d'étanchéité risque de diminuer après une certaine période de fonctionnement, auquel cas le risque de fuite de Sealing elements are commonly used to seal the inner space of the bearings, to prevent foreign bodies and moisture from entering the bearing and to prevent the lubricant contained in the bearing from escaping from it. latest. Seal elements often used for this purpose are seal washers of the so-called Z type which are rigidly mounted by their outer edge in a groove formed in the inner surface of the outer ring of the bearing and have, at their inner edge, a flange turned inwardly arranged so as to be spaced from the outer surface of the inner ring of the bearing so that a narrow gap remains between this inner rim of the washer and the bearing ring. Joint washers of this type are used mainly in bearings whose inner ring is the rotating ring, the flange constituting with said slot a rather effective labyrinth seal. However, on such elements forming seals, the sealing function may decrease after a certain period of operation, in which case the risk of leakage from
graisse depuis l'intérieur du roulement est évident. grease from inside the bearing is evident.
Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour améliorer la fonction d'étanchéité de tels The object of the present invention is to provide a device for improving the sealing function of such
éléments formant joints.elements forming seals.
Le dispositif conforme à l'invention est destiné à améliorer la fonction d'étanchéité d'un élément formant joint, assurant l'étanchéité d'un espace annulaire entre deux surfaces qui sont mobiles l'une par rapport à l'autre, en particulier pour assurer l'étanchéité de l'espace entre deux bagues d'un roulement monté sur un arbre, ledit élément formant joint étant fixé par l'un de ses bords circonférentiels à l'une desdites bagues de roulement, son bord opposé formant une fente d'étanchéité vis-à-vis de la bague de roulement opposée. Le dispositif comprend un élément annulaire qui peut être immobilisé axialement sur ledit arbre dans une position dans laquelle il porte par l'une de ses faces latérales radiales contre la face The device according to the invention is intended to improve the sealing function of a seal element, ensuring the sealing of an annular space between two surfaces which are movable relative to each other, in particular to seal the space between two rings of a bearing mounted on a shaft, said seal member being fixed by one of its circumferential edges to one of said bearing rings, its opposite edge forming a slot seal against the opposite bearing ring. The device comprises an annular element which can be immobilized axially on said shaft in a position in which it bears by one of its radial lateral faces against the face
latérale du roulement adjacente à l'élément formant joint. side of the bearing adjacent to the seal member.
Ledit élément annulaire présente une première surface annulaire conique, du côté tourné vers ledit élément formant joint. Un anneau élastique est positionné entre ladite première surface annulaire conique et ledit élément formant joint, ledit anneau élastique ayant une section telle qu'il exerce une force axiale en direction de Said annular element has a first conical annular surface, on the side facing said seal element. An elastic ring is positioned between said first conical annular surface and said seal member, said elastic ring having a section such that it exerts an axial force towards
l'élément formant joint.the seal member.
De préférence, l'élément annulaire peut être muni d'une partie annulaire évidée en forme de gorge sur sa face latérale tournée vers l'élément formant joint, ladite partie définissant un espace permettant un mouvement axial du roulement correspondant au jeu axial normal de roulement, sans contact entre l'élément formant joint et l'élément annulaire. De préférence, l'élément annulaire peut présenter une surface d'enveloppe extérieure comprenant ladite première surface annulaire conique et une seconde surface annulaire conique de sens opposé, du côté tourné vers la face latérale opposée de l'élément annulaire, ladite seconde surface annulaire conique étant prévue pour faciliter le montage de Preferably, the annular element may be provided with an annular recess in the shape of a groove on its lateral face turned towards the seal element, said part defining a space allowing an axial movement of the bearing corresponding to the normal axial bearing clearance. , without contact between the seal element and the annular element. Preferably, the annular element may have an outer envelope surface comprising said first conical annular surface and a second conical annular surface of opposite direction, on the side facing the opposite lateral face of the annular element, said second conical annular surface being provided to facilitate the mounting of
l'anneau élastique.the elastic ring.
Lesdites première et seconde surfaces annulaires coniques de l'élément annulaire peuvent être avantageusement reliées entre elles par une partie de surface de raccordement Said first and second conical annular surfaces of the annular element can be advantageously connected to each other by a portion of connection surface
annulaire incurvée.curved ring finger.
En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci- après plus en détail un mode de réalisation illustratif et non limitatif d'un dispositif conforme à l'invention; sur les dessins: la figure 1 représente, en coupe axiale, une partie d'un roulement pourvu d'un dispositif conforme à l'invention et monté sur un arbre; la figure 2 représente, à plus grande échelle, une partie du dispositif conforme à l'invention tel que représenté sur Referring to the appended schematic drawings, an illustrative and nonlimiting embodiment of a device according to the invention will be described below in more detail; in the drawings: FIG. 1 represents, in axial section, part of a bearing provided with a device according to the invention and mounted on a shaft; FIG. 2 represents, on a larger scale, part of the device according to the invention as shown on
la figure 1.Figure 1.
Sur la figure 1 est illustrée une partie d'un arbre cylindrique 1 comportant un épaulement 2. Un roulement 3 rigide à simple rangée de billes est monté sur l'arbre 1, l'une des faces latérales de sa bague intérieure portant contre l'épaulement 2 de l'arbre 1. Un élément annulaire 4 est disposé sur l'arbre 1 et est maintenu en appui contre la FIG. 1 illustrates a part of a cylindrical shaft 1 comprising a shoulder 2. A rigid bearing 3 with a single row of balls is mounted on the shaft 1, one of the lateral faces of its inner ring bearing against the shoulder 2 of the shaft 1. An annular element 4 is disposed on the shaft 1 and is held in abutment against the
face latérale opposée de la bague intérieure du roulement 3. opposite side face of the inner race of the bearing 3.
Cet élément annulaire 4 est retenu en position par exemple à l'aide d'un jonc d'arrêt 5 de type usuel, engagé dans une This annular element 4 is retained in position for example using a stop ring 5 of the usual type, engaged in a
gorge circonférentielle de l'arbre 1. circumferential groove of the shaft 1.
Dans l'exemple représenté, le roulement à billes 3 est muni de rondellesjoints 6 annulaires disposées sur les deux côtés du roulement, chacune comportant de façon usuelle un bord 7 extérieur fixé rigidement dans une gorge ménagée intérieurement dans la bague extérieure, et étant pourvue à son bord intérieur, d'un rebord 8 tourné vers l'intérieur, formant une surface cylindrique située à faible distance de la surface intérieure cylindrique 9 de la bague intérieure, constituant ainsi avec ladite surface cylindrique 9 un interstice d'étanchéité de grande longueur. Le roulement peut bien entendu présenter également d'autres types d'éléments formant joints, comblant l'espace entre les deux bagues du roulement, l'effet d'étanchéité étant dans ce cas amélioré d'une manière similaire à celle illustrée, et les rondelles formant joints telles que représentées pouvant In the example shown, the ball bearing 3 is provided with annular ring washers 6 disposed on the two sides of the bearing, each usually comprising an outer edge 7 rigidly fixed in a groove formed internally in the outer ring, and being provided with its inner edge, a rim 8 facing inward, forming a cylindrical surface located a short distance from the cylindrical inner surface 9 of the inner ring, thus constituting with said cylindrical surface 9 a sealing gap of great length. The bearing can of course also have other types of element forming seals, filling the space between the two rings of the bearing, the sealing effect being in this case improved in a manner similar to that illustrated, and the washers forming seals as shown can
également être conformées sans le rebord intérieur 8. also be shaped without the inner rim 8.
Tel que cela apparaît mieux sur la figure 2, l'élément annulaire 4 présente un alésage cylindrique, tandis que sa surface d'enveloppe extérieure comprend une première portion de surface annulaire 10 conique, diminuant de diamètre en direction de la bague de roulement. De préférence, la surface d'enveloppe extérieure de la bague présente une seconde portion de surface annulaire 11 conique, de sens opposé à la première portion de surface 10 conique en étant tournée du côté éloigné du roulement. Les première et seconde portions de surface annulaires 10, 11 coniques de l'élément annulaire 4 se raccordent l'une à l'autre par une portion de surface annulaire de raccordement 12 incurvée, à l'endroit o l'élément annulaire 4 présente un diamètre extérieur maximal. La première portion de surface 10 conique présente, sur le côté de plus petit diamètre tourné vers la bague du roulement à l'état monté, une partie annulaire évidée 13 en forme de gorge dont la fonction primaire est de permettre au roulement de se déplacer axialement, sur une distance correspondant au jeu axial normal du roulement, sans que l'élément 6 formant joint (rondellejoint) risque As best seen in Figure 2, the annular element 4 has a cylindrical bore, while its outer casing surface comprises a first portion of annular conical surface 10, decreasing in diameter in the direction of the rolling ring. Preferably, the outer casing surface of the ring has a second portion of conical annular surface 11, in the opposite direction to the first portion of conical surface 10, being turned towards the side remote from the bearing. The first and second annular surface portions 10, 11 conical of the annular element 4 are connected to each other by a portion of annular connection surface 12 curved, at the place where the annular element 4 has a maximum outside diameter. The first conical surface portion 10 has, on the side of smaller diameter turned towards the ring of the bearing in the assembled state, an annular recessed portion 13 in the form of a groove whose primary function is to allow the bearing to move axially , over a distance corresponding to the normal axial clearance of the bearing, without the risk of the element 6 forming a seal (joint washer)
d'entrer en contact avec l'élément annulaire 4. to come into contact with the annular element 4.
Comme illustré sur la figure 1, l'élément annulaire 4 est positionné de manière que l'une de ses faces latérales 14 porte contre la face latérale de la bague intérieure du roulement, du côté éloigné de l'épaulement 2 de l'arbre. Un anneau élastique 15 tel qu'un joint torique en caoutchouc est positionné (figure 1) contre la première portion de surface 10 conique, la taille (section) de l'anneau élastique 15 étant telle que ledit élément soit légèrement comprimé même dans la position illustrée sur la figue 1, exerçant ainsi une force axiale vers l'intérieur sur la rondelle 6 pour empêcher cette dernière de se dégager vers As illustrated in FIG. 1, the annular element 4 is positioned so that one of its lateral faces 14 bears against the lateral face of the inner race of the bearing, on the side remote from the shoulder 2 of the shaft. An elastic ring 15 such as a rubber O-ring is positioned (FIG. 1) against the first conical surface portion 10, the size (section) of the elastic ring 15 being such that said element is slightly compressed even in the position illustrated in fig 1, thus exerting an inward axial force on the washer 6 to prevent the latter from coming off towards
l'extérieur de sa position d'étanchéité. outside of its sealing position.
La seconde portion de surface 11 conique de l'élément annulaire 4 facilite le montage de l'anneau élastique 15 à The second conical surface portion 11 of the annular element 4 facilitates the mounting of the elastic ring 15 to
sa position de fonctionnement illustrée par la figure 1. its operating position illustrated in FIG. 1.
L'élément annulaire 4 présente son diamètre maximal à l'endroit de la portion de surface intermédiaire 12, mais la présence des deux portions de surface 10 et 11 coniques fait qu'il est toujours relativement simple de mettre en place l'anneau élastique 15 qui, après assemblage, maintiendra une légère pression sur la rondelle-joint 6 adjacente, garantissant ainsi que la fonction d'étanchéité sur ce côté The annular element 4 has its maximum diameter at the location of the intermediate surface portion 12, but the presence of the two conical surface portions 10 and 11 makes it always relatively simple to put the elastic ring 15 in place. which, after assembly, will maintain a slight pressure on the adjacent seal washer 6, thus ensuring that the sealing function on this side
du roulement est conservée.of the bearing is retained.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation illustré et décrit avec référence aux dessins, des modifications et variantes étant possible dans le cadre de l'invention. Bien que l'élément formant joint tel que représenté et décrit est une rondelle- joint, il va de soi que le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé pour améliorer l'effet d'étanchéité d'autres types de joints usuels. The invention is not limited to the embodiment illustrated and described with reference to the drawings, modifications and variants being possible within the scope of the invention. Although the seal member as shown and described is a seal washer, it goes without saying that the device according to the invention can be used to improve the sealing effect of other types of common seals.
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