FR2672098A1

FR2672098A1 - TWIN LIPS SEALING SYSTEM.

Info

Publication number: FR2672098A1
Application number: FR9200449A
Authority: FR
Inventors: Dreschmann Peter; Walter Wilhelm
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1992-07-31
Anticipated expiration: 1998-01-17
Also published as: FR2672098B3; DE4102130A1; GB9201544D0; GB2252139A

Abstract

Pour obtenir différents types d'étanchéité: joint glissant, joint à labyrinthe, joint mixte, on utilise soit une seule dimension de joint à deux lèvres, en changeant la position des surfaces qui coopèrent avec ces lèvres, soit des surfaces d'étanchéité invariables, en changeant seulement les lèvres (13, 13'; 14, 14') du joint d'étanchéité (12).To obtain different types of sealing: sliding seal, labyrinth seal, mixed seal, either a single dimension of seal with two lips is used, by changing the position of the surfaces which cooperate with these lips, or invariable sealing surfaces, changing only the lips (13, 13 '; 14, 14') of the seal (12).

Description

L'invention concerne un système d'étanchéité comprenant un jointThe invention relates to a sealing system comprising a seal.

d'étanchéité à deux lèvres, en particulier pour roulements à billes ou à rouleaux, dans lequel une lèvre se trouve en face d'une surface annulaire sensiblement radiale d'une rainure annulaire, et l'autre lèvre se trouve en face d'une surface sensiblement axiale two-lip seal, in particular for ball or roller bearings, in which one lip is located opposite a substantially radial annular surface of an annular groove, and the other lip is located in front of a substantially axial surface

de la rainure annulaire.of the annular groove.

Des joints d'étanchéité à deux lèvres sont connus et en service déjà depuis des dizaines d'années Pour obtenir des effets d'étanchéité déterminés, on utilise un grand nombre de joints de différentes conceptions, placés en face de surfaces conjuguées réalisées de différentes façons Ainsi, par exemple, dans les documents DE-U-19 46 540, DE-U-72 30 879, DE-U-19 40 357 et DE-A-35 19 027, on présente des formes d'exécution dans lesquelles des joints de conception différente sont chaque fois placés avec leur deux lèvres glissant chacune, avec recouvrement, sur des surfaces conjuguées Les documents DE-U-84 30 757 et DE-U-84 37 101 montrent des formes d'exécution dans lesquelles l'une des lèvres est placée au contact de la surface conjuguée, tandis que l'autre lèvre se trouve en face de cette surface conjuguée, en formant un intervalle Les documents DE-A-18 01 854 et DE-C-28 03 093 présentent des formes d'exécution dans lesquelles les effets d'étanchéité se modifient pendant le fonctionnement Le document US-A-34 14 275, par contre, présente un joint d'étanchéité à deux lèvres qui est placé en face de toutes les surfaces conjuguées, en formant un intervalle. Il est évident que ce qui est pratiqué jusqu'à maintenant, et que l'on a décrit ci-dessus, nécessite des dépenses importantes, aussi bien du point de vue de la réalisation des joints proprement dits que du point de vue de la forme d'exécution de chacune des surfaces conjuguées Seals with two lips have been known and in service for decades already. To obtain determined sealing effects, a large number of seals of different designs are used, placed opposite mating surfaces produced in different ways. Thus, for example, in documents DE-U-19 46 540, DE-U-72 30 879, DE-U-19 40 357 and DE-A-35 19 027, embodiments are presented in which joints of different design are each placed with their two lips each sliding, with overlap, on mating surfaces Documents DE-U-84 30 757 and DE-U-84 37 101 show embodiments in which one lips is placed in contact with the mating surface, while the other lip is located opposite this mating surface, forming a gap The documents DE-A-18 01 854 and DE-C-28 03 093 have shapes in which the sealing effects are change during operation Document US-A-34 14 275, on the other hand, presents a seal with two lips which is placed opposite all the mating surfaces, forming a gap. It is obvious that what has been practiced up to now, and which has been described above, requires significant expenditure, both from the point of view of the production of the joints proper as well as from the point of view of the form. of each of the conjugate surfaces

correspondantes.corresponding.

L'invention s'est donc fixé pour but de présenter une forme d'exécution à l'aide de laquelle, avec les moyens les plus simples, on réussisse, en concevant un joint d'étanchéité à deux lèvres, à faire face aux conditions d'étanchéité les plus variées (joint glissant, The invention has therefore set itself the aim of presenting an embodiment with the aid of which, with the simplest means, it is possible, by designing a seal with two lips, to meet the conditions most varied sealing (sliding joint,

joint à labyrinthe, ou système mixte de ces derniers). joint to labyrinth, or mixed system of these).

La solution selon l'invention de ce problème consiste en ce que pour des types d'étanchéité souhaités différents, c'est à dire o la distance séparant les surfaces radiale et axiale de la rainure de la lèvre correspondante du joint est plus grande que zéro, égale à zéro ou plus petite que zéro dans le cas d'un système mixte, le joint d'étanchéité ou la rainure est inchangée, la position des surfaces radiale et axiale de la rainure variant si le joint d'étanchéité ne change pas, et la position des lèvres d'étanchéité variant si la rainure ne The solution according to the invention of this problem consists in that for different desired types of sealing, that is to say the distance separating the radial and axial surfaces of the groove of the corresponding lip of the seal is greater than zero , equal to zero or smaller than zero in the case of a mixed system, the seal or the groove is unchanged, the position of the radial and axial surfaces of the groove varying if the seal does not change, and the position of the sealing lips varying if the groove does not

change pas, afin d'obtenir le type d'étanchéité souhaité. not change, in order to obtain the desired type of seal.

De préférence, les surfaces annulaires radiale et axiale sont formées sur une rainure latérale Preferably, the radial and axial annular surfaces are formed on a lateral groove

(respectivement 7 et 15) dans la bague du roulement. (respectively 7 and 15) in the bearing ring.

Avantageusement, les surfaces annulaires sont Advantageously, the annular surfaces are

disposées légèrement inclinées.arranged slightly inclined.

Pour résoudre le problème posé, il est simplement nécessaire, en utilisant, dans tous les cas, un même joint d'étanchéité à deux lèvres et une même rainure annulaire, de modifier dans de faibles proportions la forme d'exécution des lèvres d'étanchéité, ou des surfaces conjuguées Si, par exemple, on réalise plus grande la distance entre la surface axiale et la lèvre d'étanchéité qui lui fait face, on obtient, dans ce cas, le rapport de proportion pour un labyrinthe Si, par contre, la distance devient plus petite que zéro, on en arrive alors à un contact des lèvres d'étanchéité Dans le cas de systèmes mixtes, l'une des lèvres est en contact, tandis que l'autre se trouve en face de la surface conjuguée, en formant un intervalle Pour obtenir chaque fois cela, il est alors simplement nécessaire de décaler légèrement les surfaces conjuguées, ou les lèvres d'étanchéité, ce qui peut être obtenu, lors de la réalisation des surfaces et des lèvres, par un dimensionnement à peine modifié et simple En premier, cela peut être réalisé, par exemple, en avançant différemment un fer de moulage ou un disque To solve the problem posed, it is simply necessary, by using, in all cases, the same seal with two lips and the same annular groove, to modify in small proportions the embodiment of the sealing lips , or conjugate surfaces If, for example, the distance between the axial surface and the sealing lip facing it is greater, we obtain, in this case, the proportion ratio for a labyrinth If, on the other hand, the distance becomes smaller than zero, we then come into contact with the sealing lips In the case of mixed systems, one of the lips is in contact, while the other is in front of the mating surface, by forming an interval To obtain this each time, it is then simply necessary to slightly offset the conjugate surfaces, or the sealing lips, which can be obtained, during the production of the surfaces and the lips, by u n hardly modified and simple sizing First, this can be done, for example, by advancing a molding iron or a disc differently

d'usure profilé.profiled wear.

Dans le cas de roulements à billes ou à rouleaux, pour lesquels la place d'implantation est limitée, il est judicieux de disposer les surfaces annulaires, radiale et axiale, sur une rainure latérale dans l'une des bagues du roulement Dans ce cas, les deux surfaces annulaires peuvent être usinées en une seule opération La disposition de ces surfaces annulaires en position légèrement inclinée a l'avantage que, lorsque les bagues In the case of ball or roller bearings, for which the installation space is limited, it is advisable to arrange the annular surfaces, radial and axial, on a lateral groove in one of the rings of the bearing In this case, the two annular surfaces can be machined in a single operation The arrangement of these annular surfaces in a slightly inclined position has the advantage that, when the rings

tournent, on obtient un effet de transport, ou on y aide. turn, we get a transport effect, or we help it.

Comme, par exemple par suite de modifications de température dans le roulement, il peut se produire, dans le cas de lèvres en contact, une surpression ou une dépression indésirable, les lèvres d'étanchéité peuvent présenter une rainure dans la zone de leur surface de contact De ce fait, il est possible d'avoir un équilibre des pressions, ce qui évite, par exemple, une haute pression non supportable sur les lèvres d'étanchéité, et As, for example as a result of temperature changes in the bearing, it may occur, in the case of lips in contact, an undesired overpressure or depression, the sealing lips may have a groove in the region of their surface of contact As a result, it is possible to have a pressure balance, which avoids, for example, an unsupportable high pressure on the sealing lips, and

donc évite leur usure.therefore avoids their wear.

On décrira ci-après l'invention plus en détail, à l'aide des dessins parmi lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un roulement à billes comportant un joint The invention will be described below in more detail, using the drawings among which: FIG. 1 is a view in partial longitudinal section of a ball bearing comprising a seal

d'étanchéité déterminé.sealing determined.

La figure 2 est une vue d'une partie de la figure 1, FIG. 2 is a view of part of FIG. 1,

avec une rainure annulaire modifiée. with a modified annular groove.

La figure 3 est une vue d'une variante de la figure 2. La figure 4 est une vue d'une autre variante de la Figure 3 is a view of a variant of Figure 2. Figure 4 is a view of another variant of

figure 2.figure 2.

La figure 5 est une vue de la section de la rainure annulaire sur la bague intérieure, montrant les différentes positions nécessaires des surfaces d'étanchéité. La figure 6 est une vue d'une section de la rainure annulaire sur la bague intérieure, montrant différentes Figure 5 is a sectional view of the annular groove on the inner ring, showing the different necessary positions of the sealing surfaces. Figure 6 is a sectional view of the annular groove on the inner ring, showing different

lèvres d'étanchéité.sealing lips.

Suivant la figure 1, dans la bague extérieure 1 d'un roulement à billes, est fixé un joint 2, qui protège l'espace intérieur du roulement, avec ses billes 3 et sa cage 4, des influences extérieures Les deux lèvres d'étanchéité 5 et 6 de ce joint 2 sont en contact avec une rainure annulaire 7 de la bague intérieure 8, et cela de telle façon que la lèvre 5 vienne au contact d'une surface annulaire 9, légèrement inclinée par rapport à une direction radiale, et que la lèvre 6 vienne au contact d'une surface 10, de même légèrement inclinée par rapport According to Figure 1, in the outer ring 1 of a ball bearing, is fixed a seal 2, which protects the inner space of the bearing, with its balls 3 and its cage 4, from external influences The two sealing lips 5 and 6 of this seal 2 are in contact with an annular groove 7 of the inner ring 8, and this in such a way that the lip 5 comes into contact with an annular surface 9, slightly inclined relative to a radial direction, and that the lip 6 comes into contact with a surface 10, likewise slightly inclined relative to

à une direction axiale.to an axial direction.

Dans la pratique, ce double contact des lèvres d'étanchéité n'est pas toujours souhaité, mais il y a également, le cas échéant, des dispositions comme celles qui sont représentées sur les figures 2, 3 et 4 Ainsi, sur la figure 2, le même joint n'est en contact par aucune de ses lèvres 5 et 6 avec les surfaces conjuguées 9 ' et 10 ' Sur la figure 3, la lèvre d'étanchéité 5 touche la surface 9, tandis que la lèvre 6 se trouve en face de la surface 10 ', à une certaine distance, ce qui réalise ainsi un système mixte Sur la figure 4, la lèvre 6 est en contact avec la surface 10 et la lèvre 5 ne touche pas la In practice, this double contact of the sealing lips is not always desired, but there are also, if necessary, arrangements like those which are represented in FIGS. 2, 3 and 4 Thus, in FIG. 2 , the same seal is not in contact by any of its lips 5 and 6 with the conjugate surfaces 9 'and 10' In FIG. 3, the sealing lip 5 touches the surface 9, while the lip 6 is in face of the surface 10 ', at a certain distance, which thus produces a mixed system In FIG. 4, the lip 6 is in contact with the surface 10 and the lip 5 does not touch the

surface 9 '.surface 9 '.

Les différentes variantes des conditions de joint sont donc obtenues par des modifications relativement The different variants of the joint conditions are therefore obtained by relatively modifications.

petites des surfaces de rainure ou des surfaces de joint. small groove surfaces or joint surfaces.

La figure 5 permet de comparer la position des surfaces 9 et 10 et des surfaces en retrait 9 ' et 10 ' et la figure 6 permet de comparer les lèvres d'étanchéité 13 et 13 ', ainsi que 14 et 14 ', du joint 12 dans le cas d'une rainure FIG. 5 makes it possible to compare the position of the surfaces 9 and 10 and of the recessed surfaces 9 ′ and 10 ′ and FIG. 6 makes it possible to compare the sealing lips 13 and 13 ′, as well as 14 and 14 ′, of the seal 12 in the case of a groove

annulaire non modifiée 15.unmodified ring finger 15.

Dans le cas d'une lèvre d'étanchéité 6 au contact et une lèvre d'étanchéité 5 sans contact, comme cela est représenté sur la figure 4, la lèvre d'étanchéité 6 possède une rainure 11 De ce fait, on obtient, d'une façon simple, ce résultat qu'un équilibre des pressions In the case of a sealing lip 6 in contact and a sealing lip 5 without contact, as shown in FIG. 4, the sealing lip 6 has a groove 11 Therefore, one obtains, d in a simple way, this result that a balance of pressures

peut s'établir dans les deux sens.can be established in both directions.

Claims

1 sealing system comprising a seal with two lips, in particular for ball or roller bearings, in which a lip (5) is located opposite an annular surface (9, 9 ') substantially radial d 'an annular groove (7, 15), and the other lip (6) is located opposite a substantially axial surface (10, 10') of the annular groove, characterized in that, for sealing types different desired, i.e. where the distance between the radial and axial surfaces of the groove of the corresponding lip of the seal is greater than zero, equal to zero or less than zero in the case of a mixed system , the seal or groove is unchanged, the position of the radial and axial surfaces of the groove varying if the seal does not change, and the position of the sealing lips varying if the groove does not change

not change, in order to obtain the desired type of seal.

2 sealing system according to claim 1, characterized in that the radial and axial annular surfaces (9, 10; 9 ', 10') are formed on a lateral groove (respectively 7 and 15) in the ring of the bearing (8 ) 3 sealing system according to claim 2, characterized in that the annular surfaces (9, 10; 9 ',

') are arranged slightly inclined.

4 Sealing system according to claims

1, 2 and 3, characterized in that the lip (6) of the seal, in the area in which it can come into contact with the mating surface (10), has at least one groove

through (11).