FR2577635A1 - METHOD FOR PREVENTING OIL LEAKAGE DURING LUBRICATION OF BEARINGS, AND SEALING RING FOR USE WITH THIS PROCESS - Google Patents
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Abstract
LA BAGUE D'ETANCHEITE SELON LA PRESENTE INVENTION EST DESTINEE A ASSURER UNE ETANCHEITE VIS-A-VIS DU LUBRIFIANT ALIMENTANT UN PALIER A CONTACT GLISSANT OU A CONTACT DE ROULEMENT. CETTE BAGUE 8 EST LOGEE DANS LA GORGE 6 DE LA BAGUE EXTERIEURE 5 DU PALIER DISPOSE DANS UN CORPS OU SUPPORT 1 DE PALIER. LA BAGUE D'ETANCHEITE 8 EST ELASTIQUE ET SA SECTION TRANSVERSALE A UN PROFIL EN U DONT LES BRANCHES SONT ORIENTEES VERS LE CENTRE DE LABAGUE EXTERIEURE DU PALIER. LE LUBRIFIANT PARVIENT A L'INTERIEUR DE LA BAGUE EXTERIEURE DU PALIER A TRAVERS DES TROUS 10 PRATIQUES DANS L'AME 11 DE LA BAGUE D'ETANCHEITE QUI ASSURE UNE ETANCHEITE PARFAITE ENTRE LE CORPS DU PALIER ET LA BAGUE EXTERIEURE DU PALIER VIS-A-VIS DE CET ECOULEMENT DE LUBRIFIANT.THE SEALING RING ACCORDING TO THE PRESENT INVENTION IS INTENDED TO ENSURE A SEALING AGAINST THE LUBRICANT FEEDING A SLIDING CONTACT OR BEARING CONTACT BEARING. THIS RING 8 IS LOCKED IN THE THROAT 6 OF THE OUTER RING 5 OF THE BEARING PROVIDED IN A BODY OR BRACKET 1 OF THE BEARING. THE SEALING RING 8 IS ELASTIC AND ITS CROSS SECTION HAS A U-PROFILE WITH THE BRANCHES ORIENTED TOWARDS THE OUTSIDE OF THE BEARING RING CENTER. THE LUBRICANT ENTERS THE INSIDE OF THE OUTSIDE BUSHING OF THE BEARING THROUGH THE HOLES 10 PRACTICES IN THE CORE 11 OF THE SEALING RING WHICH ENSURES A PERFECT SEAL BETWEEN THE BODY OF THE BEARING AND THE OUTER BUSHING OF THE BEARING VIS-A- SCREW FROM THIS LUBRICANT DRAIN.
Description
PROCEDE POUR EMPECHER LES FUITES D'HUILE PENDANT LA LUBRI-PROCESS FOR PREVENTING OIL LEAKAGE DURING LUBRICATION
FICATION DE PALIERSIET BAGUE D'ETANCHEITE DESTINEE A ETRE PALIERSIET FICATION SEALING RING INTENDED TO BE
UTILISEE AVEC CE PROCEDE.USED WITH THIS METHOD.
La présente invention concerne un procédé pour empêcher les fuites d'huile pendant la lubrification de The present invention relates to a method for preventing oil leakage during lubrication of
paliers ou analogues montés dans un corps de palier. L'inven- bearings or the like mounted in a bearing housing. The inventors
tion concerne également une bague d'étanchéité élastique destinée à être utilisée avec ce procédé. Pour faire en sorte qu'un palier à contact de glissement ou à contact de roulement fonctionne de façon satisfaisante, il est nécessaire de lui fournir un volume approprié de lubrifiant afin qu'un mince film lubrifiant sépare en permanence les éléments constitutifs métalliques mobiles du palier. Il est important que ce film de lubrifiant ait une épaisseur suffisante pour qu'à coup sûr aucun contact métallique ne se produise, mais, par contre, il ne doit pas être trop épais car il oppose alors au mouvement une The invention also relates to an elastic sealing ring for use with this method. To ensure that a sliding contact or rolling contact bearing operates satisfactorily, it is necessary to provide it with a suitable volume of lubricant so that a thin lubricating film permanently separates the movable metallic components from the bearing. . It is important that this film of lubricant has a sufficient thickness so that certainly no metallic contact occurs, but, on the other hand, it must not be too thick because it opposes then to the movement a
résistance qui se traduit par une augmentation de tempé- resistance which results in an increase in temperature
rature. Certains paliers sont fermés de façon étanche et lubrifiés une fois pour toutes, tandis que d'autres demandent une alimentation régulière de lubrifiant. Ces derniers sont souvent alimentés d'une façon continue avec un lubrifiant temperature. Some bearings are sealed and lubricated once and for all, while others require a regular supply of lubricant. These are often fed continuously with a lubricant
par l'intermédiaire de dispositifs séparés. via separate devices.
C'est pourquoi, depuis longtemps, on s'est efforcé d'alimenter des paliers avec aussi peu de lubrifiant que possible, mais de façon suffisante pour qu'un film d'huile adéquat soit maintenu. On a atteint ainsi des volumes de lubrifiant assez faibles. A titre d'exemple, on peut mentionner une alimentation en lubrifiant d'environ 3 mm3/min pour un palier à contact de roulement ayant un diamètre extérieur de 200 mm. Toutefois, on désire atteindre des quantités encore plus faibles de lubrifiant fournii This is why, for a long time, efforts have been made to supply bearings with as little lubricant as possible, but sufficiently so that an adequate film of oil is maintained. In this way, quite low lubricant volumes have been achieved. By way of example, mention may be made of a lubricant supply of about 3 mm 3 / min for a rolling contact bearing having an outside diameter of 200 mm. However, it is desired to achieve even lower amounts of lubricant supplied
c'est-à-dire des quantités de l'ordre de 1 mm3/min. that is to say amounts of the order of 1 mm3 / min.
Toutefois, un-nouveau problème se pose dans le cas d'alimentation en lubrifiant d'aussi faibles volumes, à savoir que les fuites de lubrifiant, qui sont toujours présentes,deviennent considérables par rapport au volume de lubrifiant fourni. Les paliers du type dont il est question ici sont habituellement montés dans des corps de paliers formés de deux parties et sont alimentés en lubrifiant par l'intermédiaire de rainures ménagées dans le corps et dans la bague extérieure du palier, et, comme ces rainures sont However, a new problem arises in the case of lubricant supply of such low volumes, namely that the lubricant leaks, which are always present, become considerable compared to the volume of lubricant supplied. Bearings of the type referred to herein are usually mounted in bearing housings formed of two parts and are supplied with lubricant via grooves in the body and in the outer race of the bearing, and as these grooves are
situées partiellement à l'interface entre les pièces métal- located partially at the interface between the metal parts
liques, il est pratiquement impossible d'empêcher certaines fuites. Toutefois, grâce à la présente invention, on a résolu ces problèmes et on dispose d'un procédé qui empêche les fuites d'huile pendant la lubrification des paliers et autres dispositifs analogues montés dans un corps de palier et grâce auquel le lubrifiant est envoyé à l'intérieur du palier à travers des trous ménagés dans la bague extérieure, ces trous communiquant avec une gorge périphérique de However, it is almost impossible to prevent some leaks. However, thanks to the present invention, these problems have been solved and a method is available which prevents oil leaks during the lubrication of bearings and other similar devices mounted in a bearing housing and through which the lubricant is fed to the inside of the bearing through holes in the outer ring, these holes communicating with a peripheral groove of
lubrification formée sur la surface extérieure de la bague-exté- lubrication formed on the outer surface of the outer ring
rieure, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on insère this process being characterized by inserting
dans la gorge de lubrificationwune bague d'étanchéité élas- in the lubrication groove an elastic sealing ring
tique ayant une section transversale à profil en U, de telle having a U-shaped cross-section, of such
sorte que l'ouverture du profil en U soit dirigée vers la sur- so that the opening of the U-shaped profile is directed towards the over-
face extérieure de la bague extérieure du palier. outer face of the outer ring of the bearing.
Il convient de donner à la bague d'étanchéité un It is advisable to give the sealing ring a
diamètre un peu plus faible que celui de la gorge de lubri- diameter a little weaker than that of the throat of
fication pour que la bague d'étanchéité puisse être serrée so that the sealing ring can be tightened
fermement autour de la bague extérieure du palier. firmly around the outer ring of the bearing.
Des trous d'alimentation en lubrifiant sont ménagés dans la partie d'âme de la bague d'étanchéité pour que le lubrifiant atteigne à coup sûr le côté intérieur de cette bague d'étanchéité. Il convient que ces trous soient de telle sorte que deux trous ne soient jamais diamétralement Lubricant feed holes are provided in the core portion of the seal ring so that the lubricant surely reaches the inner side of the seal ring. These holes should be such that two holes are never diametrically
opposés l'un à l'autre.opposed to each other.
On va maintenant décrire la présente invention de façon plus complète en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 représente une bague extérieure de roulement montée dans un corps de palier sans joint d'étan- chéité. Pour que le croquis soit plus clair, le corps de palier est représenté comme s'il était transparent; la figure 2 est une coupe axiale montrant une bague d'étanchéité selon l'invention; et la figure 3 est une coupe radiale montrant le joint d'étanchéité selon l'invention monté entre un roulement The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows an outer race of bearing mounted in a bearing housing without a seal. For the sketch to be clearer, the bearing body is represented as if it were transparent; Figure 2 is an axial section showing a sealing ring according to the invention; and FIG. 3 is a radial section showing the seal according to the invention mounted between a bearing.
et un corps de palier.and a bearing body.
Sur la figure 1, on a représenté la partie supé- FIG. 1 shows the upper part of
rieure i d'un corps de palier comportant une partie infé- of a bearing body having an inferior part
rieure 2. Ces parties sont assemblées au moyen d'une ou plusieurs vis 3 de part et d'autre du roulement. Un trou traversant 4 pour l'alimentation en lubrifiant a été percé 2. These parts are assembled by means of one or more screws 3 on each side of the bearing. A through hole 4 for the supply of lubricant has been drilled
à travers la partie supérieure 1 du corps de palier. through the upper part 1 of the bearing body.
A l'intérieur du corps de palier est représentée la bague extérieure S d'un roulement classique. La bague intérieure et l'ensemble des éléments roulants ont été omis pour rendre plus clair le croquis. Sur la surface extérieurede la bague extérieure S est représentée une gorge périphérique 6. Cette gorge communique avec le trou 4 du corps de palier, et du lubrifiant provenant de l'extérieur peut s'écouler à travers le trou 4 et pénétrer dans cette gorge 6. Pour permettre au lubrifiant de parvenir à l'endroit Inside the bearing body is shown the outer ring S of a conventional bearing. The inner ring and all the rolling elements have been omitted to make the sketch clearer. On the outer surface of the outer ring S is shown a peripheral groove 6. This groove communicates with the hole 4 of the bearing body, and lubricant from outside can flow through the hole 4 and enter this groove 6 To allow the lubricant to reach the place
o il est nécessaire, c'est-à-dire à l'intérieur du roule- o it is necessary, ie inside the wheel
ment, des trous 7 ont été ménagés dans la gorge 6 de la bague extérieure pour que le lubrifiant puisse s'écouler 7 holes have been formed in the groove 6 of the outer ring so that the lubricant can flow.
dans celle-ci par l'intermédiaire de ces trous 7. in it through these holes 7.
Dans un agencement tel que celui représenté sur la figure 1, la fuite de lubrifiant a lieu axialement entre In an arrangement such as that shown in FIG. 1, the leakage of lubricant takes place axially between
le côté extérieur de la bague extérieure et le côté inté- the outer side of the outer ring and the inner side
rieur du corps de palier, comme indiqué par les flêches A. the bearing body, as indicated by the arrows A.
Le lubrifiant s'écoule en outre vers l'extérieur, axiale- The lubricant flows outwardly, axially-
ment, par l'interstice présent à la jonction entre les deux moitiés du corps de palier. Cet interstice est plus ou moins important selon le degré de précision avec lequel on a éliminé à la lime les bavures après le moulage lors de la fabrication des moitiés du corps de palier. Cette fuite a été représentée en B. Le lubrifiant s'écoule également vers l'extérieur entre la bride d'accouplement des moitiés du corps de palier ainsi qu'à travers les trous destinés aux vis. Cette fuite a été indiquée en R. Comme plusieurs trajets de fuites tout à fait différents existent dans un dispositif selon la figure 1, il by the gap at the junction between the two halves of the bearing housing. This gap is more or less important depending on the degree of precision with which the burrs were eliminated after molding during the manufacture of the halves of the bearing housing. This leakage has been shown in B. The lubricant also flows out between the coupling flange of the bearing housing halves and through the screw holes. This leak has been indicated in R. As several completely different leak paths exist in a device according to FIG.
s'est avéré très difficile de rendre étanches les disposi- It proved very difficult to make the provisions
tifs du type représenté sur cette figure. De plus, des pertes of the type shown in this figure. In addition, losses
de lubrifiant très faibles peuvent avoir une grande impor- very low lubricant levels can be very important
tance, et il en résulte que le joint d'étanchéité est tance, and as a result, the seal is
soumis à des exigences sévères.subject to stringent requirements.
Selon l'invention, et comme représenté sur les figures 2 et 3, on est arrivé à la conclusion que, dans la gorge 6, on peut insérer un joint d'étanchéité annulaire élastique 8, par exemple un joint en caoutchouc ayant un profil de section transversale en U, dont l'ouverture 9 est orientée vers l'intérieur en direction de l'extérieur de la bague extérieure du roulement. Pour que le lubrifiant, qui estinjecté à travers le trou 4 de la partie supérieure 1 du corps de palier, puisse atteindre le côté radialement intérieur du joint d'étanchéité, il faut ménager les trous According to the invention, and as shown in FIGS. 2 and 3, it has been concluded that, in groove 6, an elastic annular seal 8, for example a rubber seal having a profile of U-shaped cross section, the opening 9 of which is oriented inward towards the outside of the outer ring of the bearing. So that the lubricant, which is injected through the hole 4 of the upper part 1 of the bearing body, can reach the radially inner side of the seal, it is necessary to arrange the holes
d'alimentation 10 dans la partie d'âme 11 du joint d'étan- 10 in the web portion 11 of the gasket
chéité. Il n'est pas nécessaire que ces trous soient large- chéité. These holes do not have to be wide-
ment ouverts. Il peut suffire qu'ils soient présents sous forme de fentes ou analogues qui permettent la pénétration openly. It may be sufficient that they are present in the form of slits or the like which allow penetration
de l'huile.oil.
Pour que l'agencement de joint d'étanchéité fonctionne convenablement, il est nécessaire qu'un de ces trous 10 se trouve devant ou au voisinage du trou 4 du corps de palier. Ce joint d'étanchéité ne sera pas immobile pendant la durée de vie utile du palier et il est par conséquent indispensable qu'il comporte plusieurs trous 10, In order for the seal arrangement to work properly, it is necessary that one of these holes be in front of or in the vicinity of the hole 4 of the bearing body. This seal will not be stationary during the service life of the bearing and it is therefore essential that it comprises several holes 10,
par exemple 11 trous. Un des trous 10 se trouve alors tou- for example 11 holes. One of the holes 10 is then always
jours au voisinage du trou d'alimentation 4. Toutefois, il peut arriver qu'un de ces trous 10 se trouve aussi juste devant l'interstice d'interface entre days in the vicinity of the feed hole 4. However, it may happen that one of these holes 10 is also just in front of the interface gap between
les deux moitiés 1 et 2 du corps de palier et, par consé- both halves 1 and 2 of the bearing housing and, therefore,
quent, laisse l'huile s'écouler vers l'extérieur dans cet interstice. Pour empêcher cela, on a disposé les trous de manière que deux trous 10 ne se trouvent jamais dans des positions diamétralement opposées, ce qui ferait que la fuite pourrait se produire en même temps sur les deux côtés du roulement, et, en outre, on a disposé les trous de telle manière que le trou 10 qui se trouve le plus près du trou d'alimentation 4 du corps de palier dirige l'huile vers le côté o l'interstice a été rendu étanche. Il peut en être ainsi grace au fait que le trou d'alimentation 4 se trouve au point le plus élevé du demi-corps de palier 1 et que l'huile qui arrive s'écoule alors vers le bas, du côté o elle entre,puis pénètre à travers le trou 7 dans le roulement. Ceci apparaît sur la figure 3 o l'on voit que l'huile est introduite sous pression sur le côté droit, ce qui signifie que l'interstice du c8té droit est obturé de let the oil flow out into this gap. To prevent this, the holes have been arranged so that two holes 10 are never in diametrically opposite positions, which would cause the leakage to occur at the same time on both sides of the bearing, and, in addition, arranged the holes so that the hole 10 closest to the feed hole 4 of the bearing body directs the oil to the side where the gap has been sealed. This may be so because the feed hole 4 is at the highest point of the bearing half-body 1 and the incoming oil then flows downwards, on the side where it enters, then enters through the hole 7 in the bearing. This appears in FIG. 3 where it can be seen that the oil is introduced under pressure on the right side, which means that the gap on the right side is closed off.
façon étanche.waterproof way.
Le nombre de trous équidistants 10 que doit comporter la partie d'âme 11 peut être exprimé par la formule: n = 3 + k.4 o n désigne le nombre de trous et K est un nombre entier The number of equidistant holes 10 that the core portion 11 must have may be expressed by the formula: n = 3 + k. Where n denotes the number of holes and K is a whole number
tel que 0, 1, 2, 3....such as 0, 1, 2, 3 ....
Il est entendu que la description qui précède It is understood that the foregoing description
n'est donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent être apportées,dans le cadre de la présente invention, aux modes is given purely for illustrative and non-limiting purposes and that variations or modifications may be made, in the context of the present invention, to the modes
de réalisation donnés à titre d'exemples. embodiments given as examples.
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