FR2570145A1 - Sealing ring assembly for chain winding drum bearings - Google Patents

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Abstract

The free end (4) of the spindle of a winding drum is supported by ball bearings (5) inside an end cap (1) closed by a cover (2). The ball bearing ring is clamped against a supporting ring (15) inside the cap by a securing ring (20) at the outer end. Clamped against a shoulder (21) on the spindle, is a sealing ring assembly (6) at the other end. The assembly includes an L-section inner ring (7), with one part (12) in contact with a smaller ring (8) fitting over the other part (10) which is longer, fitting on the spindle. Between the smaller ring and outer supporting ring (15) is an O-ring (9).

Description

Mécanisme de roulement à garniture d'étanchéité à anneaux de
glissement.Rolling mechanism with ring seal
slip.

L'invention concerne un mécanisme de roulement à garniture d'étanchéité à anneaux de glissement, destiné en particulier à des paliers de tambours à channe et analogues où l'on prévoit, pour réaliser la pression d'étanchéité des anneaux de glissement en métal disposés dans le logement du palier, des moyens de réglage élastiques sous forme d'un joint torique d'étanchéité. The invention relates to a rolling mechanism with a packing with sliding rings, intended in particular for bearings of chain drums and the like where provision is made for producing the sealing pressure of the metal sliding rings arranged in the bearing housing, elastic adjustment means in the form of an O-ring seal.

Les garnitures d'étanchéité à anneaux de glissement sont utilisées comme garnitures d'étanchéité de mécanismes de roulement notamment pour des machines telles que des convoyeurs à channe à raclettes ou des fraiseuses-chargeuses et analogues, fonctionnant dans un environnement fortement abrasif et corrosif (DEwA 31 18 945). Elles servent à protéger le palier de milieux agissant de façon abrasive et corrosive tels que de la poussière, du sable, de la boue et analogues. Les garnitures d'étanchéité à anneaux de glissement connues sont constituées par deux anneaux de glissement en métal de meme forme géométrique et de mêmes dimensions, montés dans deux joints toriques qui assurent, en dehors de leur fonction d'étanchéité, la pression d'étanchéité axiale entre les anneaux de glissement en métal. Slip ring seals are used as seals for rolling mechanisms, in particular for machines such as raclette conveyors or milling loaders and the like, operating in a highly abrasive and corrosive environment (DEwA 31 18 945). They serve to protect the bearing from abrasive and corrosive media such as dust, sand, mud and the like. Sealing rings with known sliding rings consist of two sliding rings of metal of the same geometric shape and of the same dimensions, mounted in two O-rings which ensure, apart from their sealing function, the sealing pressure axial between the metal sliding rings.

Le but de l'invention est de proposer, pour les cas d'utilisation difficiles mentionnés, un mécanisme de roulement approprié à garniture d'étanchéité à anneaux de glissement se caractérisant par sa constitution simple, ses faibles dimensions et la très grande facilité de son montage et de son remplacement. The object of the invention is to propose, for the difficult use cases mentioned, a suitable rolling mechanism with a sliding ring seal characterized by its simple constitution, its small dimensions and the great ease of its mounting and replacement.

Selon l'invention, ce but est atteint du fait qu'un anneau de glissement de la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement est constitué par un anneau de roulement ayant un profil sensiblement en L, dont la branche axiale est entourée par l'autre anneau de glissement, contre le côté arrière duquel s'applique le joint torique d'étanchéité et dont la surface d'étanchéité est en appui étanche contre la surface d'étanchéité prévue sur la branche radiale de l'anneau de roulement.  According to the invention, this object is achieved by the fact that a sliding ring of the packing with sliding rings is constituted by a rolling ring having a substantially L-shaped profile, the axial branch of which is surrounded by the another sliding ring, against the rear side of which the O-ring seal applies and the sealing surface of which is in leaktight contact against the sealing surface provided on the radial branch of the bearing ring.

La garniture d'étanchéité à anneaux de glissement utilisée selon l'invention est donc constituée de deux anneaux de glissement en métal de profils différents, dont l'un est un anneau de roulement dont le profil est au moins approximativement en L et disposé sur l'arbre monté dans le logement du palier, ou sur une partie tournante quelconque, et est maintenu rigidement en direction axiale, alors que l'autre anneau de glissement dont la section transversale est plus faible entoure la branche axiale de l'vanneau de roulement, est soumis à l'action d'un joint torique appliqué contre lui et est en appui étanche, métal contre métal, par sa surface d'étanchéité contre la surface d'étanchéité prévue sur la branche radiale de l'anneau de roulement.Grâce à cet agencement, on nta besoin que d'un unique joint torique. L'anneau de roulement peut servir en plus de bague de fermeture pour réaliser une fermeture frontale du logement du palier. De préférence, le joint torique d'étanchéité s'appuie contre une bague d'appui disposée à l'intérieur du palier. The sliding ring seal used according to the invention therefore consists of two metal sliding rings of different profiles, one of which is a bearing ring whose profile is at least approximately L-shaped and disposed on the 'shaft mounted in the bearing housing, or on any rotating part, and is held rigidly in the axial direction, while the other sliding ring whose cross section is smaller surrounds the axial branch of the rolling valve, is subjected to the action of an O-ring applied against it and is in leaktight support, metal against metal, by its sealing surface against the sealing surface provided on the radial branch of the bearing ring. this arrangement requires only a single O-ring. The bearing ring can also be used as a closing ring for closing the bearing housing frontally. Preferably, the O-ring seal bears against a support ring disposed inside the bearing.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le logement du palier comprend dans son ouverture qui est traversée par l'arbre ou analogue une collerette périphérique annulaire dirigée radialement vers l'intérieur et disposée à l'arrière de la branche radiale de l'anneau de roulement. L'anneau de roulement profilé en L présente alors avantageusement sur le côté de sa branche radiale qui est à l'opposé de la surface d'étanchéité un enfoncement périphérique dans lequel pénètre radialement la collerette. Cet agencement facilite également le montage du palier et de la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement, qui forment ainsi un ensemble assemblé à l'avance que l'on peut rapidement remplacer. L'anneau de roulement -est par ailleurs intégré dans le logement du palier et ne peut se perdre. According to another characteristic of the invention, the housing of the bearing comprises in its opening which is crossed by the shaft or the like an annular peripheral flange directed radially inwards and disposed at the rear of the radial branch of the ring of rolling. The L-shaped rolling ring then advantageously has on the side of its radial branch which is opposite the sealing surface a peripheral recess in which the collar penetrates radially. This arrangement also facilitates the mounting of the bearing and of the packing with sliding rings, which thus form a unit assembled in advance which can be quickly replaced. The bearing ring is also integrated in the bearing housing and cannot be lost.

On obtient un agencement d'ensemble particulièrement simple du point de vue de sa construction et du point de vue du montage du fait que l'anneau de roulement forme simultanément par sa branche axiale la bague de butée destinée au palier. De façon correspondante, ladite bague d'appui peut remplir simultanément la fonction d'une bague de butée pour le palier. On obtient ainsi un agencement d'ensemble simple et de faibles dimensions axiales.  A particularly simple overall arrangement is obtained from the point of view of its construction and from the point of view of mounting, since the rolling ring simultaneously forms the stop ring intended for the bearing by its axial branch. Correspondingly, said support ring can simultaneously fulfill the function of a stop ring for the bearing. This gives a simple overall arrangement and small axial dimensions.

Selon la façon dont le palier d'arbre est réalisé, la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement peut être disposée sur un côté ou sur les deux côtés de l'e.einte du palier. Depending on how the shaft bearing is made, the sliding ring seal can be arranged on one side or on both sides of the bearing housing.

L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide de modes de réalisation représentes sur les dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un mécanisme de roulement à garniture d'étanchéité à anneaux de glissement selon l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe comme à la figure 1 d'un autre mode de réalisation de l'invention.The invention will now be described in more detail using the embodiments shown in the accompanying drawings in which:
FIG. 1 is a view in partial axial section of a rolling mechanism with a packing with sliding rings according to the invention,
Figure 2 is a sectional view as in Figure 1 of another embodiment of the invention.

Sur le dessin, la référence 1 désigne le logement du palier, la référence 2 un couvercle pouvant être vissé sur les coté frontal du logement du palier et fermant la cavité interne 3 du palier et la référence 4 un arbre monté à l'intérieur du logement 1 dans un palier 5. In the drawing, the reference 1 designates the bearing housing, the reference 2 a cover which can be screwed onto the front sides of the bearing housing and closing the internal cavity 3 of the bearing and the reference 4 a shaft mounted inside the housing 1 in a bearing 5.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'arbre 4 est monté par son extrémité 4' de diamètre réduit dans le logement du palier, une garniture d'étanchéité à anneaux de glissement 6 étant disposée à l'intérieur du palier sur le côté qui est à l'opposé du couvercle de fermeture 2 pour réaliser l'étanchéité du côté frontal de l'enceinte 3 du palier-. Cette garniture d'étanchéité à anneaux de glissement 6 est constituée par deux anneaux de glissement en métal 7 et 8 et par un joint torique d'étanchéité élastique 9 se présentant sous la forme d'un joint torique. L'anneau de glissement 7 tourne avec l'arbre 4; il forme un anneau de roulement dont le profil est approximativement celui dgun L et qui repose par sa branche axiale 10 sur 1V extrémité 4' de l'arbre. In the embodiment of FIG. 1, the shaft 4 is mounted by its end 4 ′ of reduced diameter in the bearing housing, a seal with sliding rings 6 being arranged inside the bearing on the side which is opposite the closure cover 2 to seal the front side of the enclosure 3 of the bearing. This sliding ring seal 6 is constituted by two metal sliding rings 7 and 8 and by an elastic O-ring 9 in the form of an O-ring. The sliding ring 7 rotates with the shaft 4; it forms a bearing ring whose profile is approximately that of dgun L and which rests by its axial branch 10 on 1V end 4 'of the shaft.

Dans une gorge annulaire pratiquée dans le côté interne de la branche 10 est disposée une garniture élastique 11 qui est en appui d'étanchéité contre l'extrémité 4' de l'arbre. La branche radiale de l'anneau de roulement 7 forme la surface d'etancheite en métal 13 de l'anneau de glissement avec laquelle l'autre anneau de glissement 8 est en appui d'étanchéité métal contre métal. L'anneau de glissement 8 entoure la branche axiale 10 de l'anneau de roulement 7. I1 comprend une surface arrière en forme de cuvette dans laquelle se dispose le joint torique d'étanchéité 9.Ce dernier s' appuie à l'extérieur contre une bague d'appui 15 qui est disposée dans l'enceinte 3 du palier de manière à entourer l'anneau de glissement 8 et la branche 10 de l'vanneau de roulement 7. ta bague d'appui 15 s'appuie de son côté contre un épaulement radial interne 16
du logement 1 du palier.In an annular groove made in the internal side of the branch 10 is disposed an elastic packing 11 which is in sealing abutment against the end 4 'of the shaft. The radial branch of the rolling ring 7 forms the metal sealing surface 13 of the sliding ring with which the other sliding ring 8 is in metal-to-metal sealing support. The sliding ring 8 surrounds the axial branch 10 of the rolling ring 7. I1 comprises a rear surface in the form of a cup in which the O-ring seal 9 is arranged. The latter is pressed against the outside a support ring 15 which is disposed in the enclosure 3 of the bearing so as to surround the sliding ring 8 and the branch 10 of the rolling valve 7. your support ring 15 is supported on its side against an internal radial shoulder 16
of housing 1 on the landing.

Le logement du palier-comprend, dans son ouverture qui est à l'opposé du couvercle 2 et par laquelle l'arbre 4 passe par son extrémité 4', une collerette périphérique de forme annulaire 17, dirigée radialement vers 11 intérieur et disposée à l'arrière de la branche radiale 12 de l'anneau de roulement 7, qui pénètre dans un enfoncement périphérique de forme annulaire 18 prévu sur le côté de la branche radiale 12 qui est à l'opposé de la surface d'étanchéité 13. The housing of the bearing comprises, in its opening which is opposite the cover 2 and through which the shaft 4 passes through its end 4 ', a peripheral flange of annular shape 17, directed radially inwards 11 and arranged at the 'rear of the radial branch 12 of the rolling ring 7, which penetrates into an annular-shaped peripheral recess 18 provided on the side of the radial branch 12 which is opposite the sealing surface 13.

L'anneau de roulement 7 est donc ainsi fermement retenu dans le logement 1 du palier.The rolling ring 7 is thus firmly retained in the housing 1 of the bearing.

Une bague d'écartement 19 est disposée dans l'enceinte 3 du palier entre le couvercle 2 et le palier 5. Un jonc 20 disposé dans une gorge annulaire de ltextremite 4' de l'arbre retient le palier 5 sur l'arbre. A spacer ring 19 is disposed in the enclosure 3 of the bearing between the cover 2 and the bearing 5. A ring 20 disposed in an annular groove of ltexemite 4 'of the shaft retains the bearing 5 on the shaft.

Sur le côté opposé, la bague d'appui 15 et l'anneau de roulement 7 forment des bagues de butée pour le palier 5. L'anneau de roulement 7 s'appuie dans le même temps contre un épaulement annulaire 21 de l'arbre 4. Simultanément, l'anneau de roulement 7 forme une bague de fermeture qui ferme l'ouverture destinée au passage de l'arbre 4 et pratiquée sur le côté du logement 1 du palier qui est à l'opposé du couvercle 2.On the opposite side, the support ring 15 and the rolling ring 7 form stop rings for the bearing 5. The rolling ring 7 rests at the same time against an annular shoulder 21 of the shaft 4. Simultaneously, the rolling ring 7 forms a closing ring which closes the opening intended for the passage of the shaft 4 and formed on the side of the housing 1 of the bearing which is opposite to the cover 2.

Le mécanisme de roulement à garniture d'étanchéité à anneaux de glissement qui vient d'être décrit se caractérise par sa constitution simple, son montage facile et ses dimensions axiales relativement réduites. La garniture d'étanchéité à anneaux de glissement n'exige pour la compression de les anneaux de glissement en métal 7 et 8 qu'un unique joint torique d'étanchéité 9 qui sert dans le même temps à assurer l'étanchéité de l'interstice à la périphérie de la branche radiale 12 de l'anneau de roulement 7. L'ensemble du dispositif comprenant la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement peut être monté à l'avance et rapidement remplacé en cas de besoin. The rolling mechanism with a sliding ring seal which has just been described is characterized by its simple constitution, its easy assembly and its relatively small axial dimensions. The sliding ring seal requires only a single O-ring 9 to compress the metal sliding rings 7 and 8, which at the same time serves to seal the gap. at the periphery of the radial branch 12 of the rolling ring 7. The whole of the device comprising the packing with sliding rings can be mounted in advance and quickly replaced if necessary.

Le mode de réalisation de la figure 2 se différencie du fait que l'arbre 4 sort des deux côtés du logement 1 du palier et qu'une garniture d'étanchéité à anneaux de glissement 6 selon le mode de réalisation qui vient d'être décrit est disposée des deux côtés du palier 5 dans le logement 1 de ce palier. Le couvercle 2 présente dans ce cas une ouverture de passage pour 11 arbre 4. Le jonc 20 est disposé sur l'arbre 4 à l'extérieur du logement 1 du palier, l'anneau de roulement de la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement voisin 6 s'appuyant par sa branche radiale 12 contre le jonc 20. Un prolongement 17 en forme de collerette périphérique qui pénètre dans un enfoncement périphérique 18 de l'anneau de roulement 7 est prévu sur le couvercle 2, comme sur le côté opposé du logement 1 du palier. Les deux anneaux de roulement 7 servent simultanément de bagues de butée et d'écartement pour le palier 5 ainsi que de bagues de fermeture qui ferment les ouvertures destinées à l'arbre dans le logement 1 du palier et dans le couvercle 2. Dans les deux modes de réalisation, l'ensemble du logement 1 du palier peut être retiré avec le palier 5 se trouvant à l'intérieur de la garniture d'étanchéité à anneaux de glissement, après retrait du jonc 20 de l'arbre 4, le couvercle 2 devant être préalablement retiré dans le cas de la figure 1. Le montage du mécanisme de roulement se présente de façon aussi simple.  The embodiment of FIG. 2 differs from the fact that the shaft 4 exits on both sides of the housing 1 of the bearing and that a packing with sliding rings 6 according to the embodiment which has just been described is arranged on both sides of the bearing 5 in the housing 1 of this bearing. The cover 2 in this case has a passage opening for 11 shaft 4. The rod 20 is arranged on the shaft 4 outside of the housing 1 of the bearing, the rolling ring of the ring seal of neighboring slide 6 supported by its radial branch 12 against the rod 20. An extension 17 in the form of a peripheral collar which penetrates into a peripheral depression 18 of the rolling ring 7 is provided on the cover 2, as on the opposite side of housing 1 on the landing. The two bearing rings 7 serve simultaneously as stop and spacing rings for the bearing 5 as well as closing rings which close the openings intended for the shaft in the housing 1 of the bearing and in the cover 2. In the two embodiments, the entire housing 1 of the bearing can be removed with the bearing 5 located inside the seal with sliding rings, after removal of the rod 20 from the shaft 4, the cover 2 to be removed beforehand in the case of Figure 1. The mounting of the rolling mechanism is presented in such a simple manner.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Mécanisme de roulement à garniture d'étanchéité à anneaux de glissement, destiné en particulier à des paliers de tambours à chaîne et analogues où l'on prévoit, pour réaliser la pression d'étanchéité des anneaux de glissement en métal disposés dans le logement du palier, des moyens de réglage élastiques sous forme d'un joint torique d'étanchéité, caractérisé en ce qu'un anneau de glissement de la garniture d'étanchéité (6) est constitué par un anneau de roulement (7) ayant un profil sensiblement en L, dont la branche axiale (10) est entourée par l'autre anneau de glissement (8), contre le côté arrière duquel s'applique le joint torique d'étanchéité (9) et dont la surface d'étanchéité est en appui étanche contre la surface d'étanchéité (13) constituée sur la branche radiale (12) de l'anneau de roulement (7). 1. Rolling mechanism with sliding ring packing, intended in particular for bearings in chain drums and the like where provision is made for producing the sealing pressure of the metal sliding rings arranged in the housing of the bearing, elastic adjustment means in the form of an O-ring seal, characterized in that a sliding ring of the seal (6) is constituted by a bearing ring (7) having a profile substantially L-shaped, the axial branch (10) of which is surrounded by the other sliding ring (8), against the rear side of which the O-ring seal (9) is applied and the sealing surface of which is in sealed support against the sealing surface (13) formed on the radial branch (12) of the rolling ring (7). 2. Mécanisme de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint torique d'étanchéité (9) s'appuie contre une bague d'appui (15) disposée dans l'enceinte (3) du palier. 2. Rolling mechanism according to claim 1, characterized in that the O-ring seal (9) bears against a support ring (15) disposed in the enclosure (3) of the bearing. 3. Mécanisme de roulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le logement (1) du palier comprend dans son ouverture qui est traversée par l'arbre (4) une collerette périphérique annulaire (17) dirigée radialement vers l'intérieur et disposée à l'arrière de la branche radiale (12) de l'anneau de roulement (7). 3. Rolling mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (1) of the bearing comprises in its opening which is crossed by the shaft (4) an annular peripheral flange (17) directed radially inwards and disposed at the rear of the radial branch (12) of the rolling ring (7). 4. Mécanisme de roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau de roulement profilé en L (7) présente sur le côté de sa branche radiale (12) qui est à l'opposé de la surface d'étanchéité (13) un enfoncement périphérique (18) dans lequel pénètre radialement la collerette (17). 4. Rolling mechanism according to claim 3, characterized in that the L-shaped rolling ring (7) has on the side of its radial branch (12) which is opposite the sealing surface (13 ) a peripheral recess (18) into which the collar (17) penetrates radially. 5. Mécanisme de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'anneau de roulement (7) forme simultanément avec sa branche axiale (10) la bague de butée pour le palier (5). 5. Rolling mechanism according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rolling ring (7) forms simultaneously with its axial branch (10) the stop ring for the bearing (5). 6. Mécanisme de roulement selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la bague d'appui (15) forme simultanément la bague de butée pour le palier (5). 6. Rolling mechanism according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the support ring (15) simultaneously forms the stop ring for the bearing (5). 7. Mécanisme de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité élastique (11) qui se presse contre l'arbre (4) est disposée sur la branche axiale (10) de l'anneau de roulement (7). 7. Rolling mechanism according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an elastic seal (11) which presses against the shaft (4) is disposed on the axial branch (10) of the bearing ring (7). d. Mécanisme de oulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu sur les deux côtés du palier (5), dans son enceinte, une garniture d'étanchéité à anneaux de glissement (6; du type mentionné, les anneaux de roulement (7) des deux garnitures d'étanchéité à anneaux de glissement (6) s'appuyant soit contre un épaulement (21) de l'arbre soit contre un jonc (20) disposé dans une gorge annulaire de l'arbre.  d. Olement mechanism according to any one of claims 1 to 7, characterized in that there is provided on both sides of the bearing (5), in its enclosure, a packing with sliding rings (6; of the type mentioned, the rolling rings (7) of the two sliding ring seals (6) pressing either against a shoulder (21) of the shaft or against a rod (20) disposed in an annular groove of the 'tree.
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