FR2926345A1 - SEAL JOINT AND BEARING BEARING COMPRISING SUCH A SEAL - Google Patents
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Abstract
Le joint d'étanchéité est destiné à être monté entre deux éléments 14, 16 pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, notamment des bagues d'un palier à roulement, le joint d'étanchéité comportant des portions d'étanchéité 32, 34 respectivement aptes à exercer une étanchéité dynamique avec l'un des deux éléments 16 et une étanchéité statique avec l'autre élément 14. La portion d'étanchéité 34 dynamique comporte au moins des première et seconde lèvres 38, 40 délimitant une chambre 46 annulaire apte à être emplie de lubrifiant.Le joint d'étanchéité est configuré pour permettre, lors du contact d'un fluide avec au moins la portion d'étanchéité 34 dynamique, un déplacement d'une des lèvres, au moins dans le sens radial, en direction de l'élément 16 associé pour obtenir un contact avec ledit élément.The seal is intended to be mounted between two elements 14, 16 which can rotate relative to each other, in particular rings of a rolling bearing, the seal having sealing portions 32 , 34 respectively capable of exerting a dynamic seal with one of the two elements 16 and a static seal with the other element 14. The dynamic sealing portion 34 comprises at least first and second lips 38, 40 delimiting a chamber 46 annular adapted to be filled with lubricant.The seal is configured to allow, when contacting a fluid with at least the dynamic sealing portion 34, a displacement of one of the lips, at least in the radial direction in the direction of the associated element 16 to achieve contact with said element.
Description
DEMANDE DE BREVET B07-4697FR - JT/PG Société de droit suédois dite : Aktiebolaget SKF Joint d'étanchéité et palier à roulement comportant un tel joint. Invention de : PATENT APPLICATION B07-4697EN - JT / PG Company under Swedish law known as: Aktiebolaget SKF Gasket and roller bearing with such a seal. Invention of:
2 Joint d'étanchéité et palier à roulement comportant un tel joint. 2 Seal and rolling bearing comprising such a seal.
La présente invention concerne le domaine des joints d'étanchéité, et en particulier les joints d'étanchéité utilisés dans les paliers à roulement. Pour des raisons d'économie d'énergie consommée, on cherche à réduire de plus en plus les pertes provoquées par frottement dans les machines. Par exemple, dans un palier à roulement, l'étanchéité est assurée par un ou plusieurs joints permettant de maintenir le lubrifiant, tel que de la graisse, à l'intérieur du roulement et d'empêcher la pénétration d'éléments polluants à l'intérieur de celui-ci. Généralement, les joints d'étanchéité sont fixés sur une des bagues du roulement et coopèrent par contact frottant avec l'autre bague pour assurer l'étanchéité. Les joints venant frotter contre une des bagues du roulement avec une pression de contact importante sont particulièrement efficaces en ce qui concerne l'étanchéité mais susceptibles de consommer une énergie relativement élevée. En outre, de tels frottements sont générateurs de chaleur et peuvent provoquer une élévation de température nuisible pour le roulement, ou plus généralement pour la machine associée. Un tel joint d'étanchéité à contact frottant permanent est décrit dans le brevet US 4, 844, 485. Au contraire, avec un joint d'étanchéité dont la lèvre ne frotte pas ou peu avec la portée associée de l'élément tournant de la machine, l'étanchéité obtenue peut s'avérer insuffisante dans certaines conditions de fonctionnement. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients. The present invention relates to the field of seals, and in particular the seals used in rolling bearings. For reasons of energy saving consumed, it seeks to reduce more and more losses caused by friction in the machines. For example, in a rolling bearing, the seal is provided by one or more seals to maintain the lubricant, such as grease, inside the bearing and prevent the penetration of pollutants to the inside of it. Generally, the seals are fixed on one of the rings of the bearing and cooperate by rubbing contact with the other ring to ensure sealing. The seals rubbing against one of the rings of the bearing with a large contact pressure are particularly effective in sealing but may consume a relatively high energy. In addition, such friction is heat generating and can cause a harmful temperature rise for the bearing, or more generally for the associated machine. Such a permanent rubbing contact seal is described in US Pat. No. 4,844,485. On the contrary, with a seal whose lip does not rub or slightly with the associated bearing surface of the rotating element of the invention. machine, the tightness obtained may be insufficient under certain operating conditions. The present invention therefore aims to overcome these disadvantages.
3 Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un joint d'étanchéité permettant de garantir une étanchéité efficace tout en limitant autant que possible les dissipations d'énergie. La présente invention a également pour but de prévoir un joint d'étanchéité particulièrement facile à fabriquer. La présente invention a enfin pour but de prévoir un joint d'étanchéité adapté à un palier à roulement. La présente invention concerne un joint d'étanchéité destiné à être monté entre deux éléments pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, notamment des bagues d'un palier à roulement, le joint d'étanchéité comportant des portions d'étanchéité respectivement aptes à exercer une étanchéité dynamique avec l'un des deux éléments et une étanchéité statique avec l'autre élément. La portion d'étanchéité dynamique comporte au moins des première et seconde lèvres délimitant une chambre annulaire apte à être emplie de lubrifiant. Le joint d'étanchéité est configuré pour permettre, lors du contact d'un fluide avec au moins la portion d'étanchéité dynamique, un déplacement d'une des lèvres, au moins dans le sens radial, en direction de l'élément associé pour obtenir un contact avec ledit élément. On entend ici par étanchéité statique , l'étanchéité réalisée entre deux pièces sans mouvement relatif, et par étanchéité dynamique , une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. More particularly, the present invention aims to provide a seal to ensure effective sealing while limiting as much as possible energy dissipation. The present invention also aims to provide a seal particularly easy to manufacture. The present invention finally aims to provide a seal adapted to a rolling bearing. The present invention relates to a seal intended to be mounted between two elements that can rotate relative to each other, in particular rings of a rolling bearing, the seal having sealing portions respectively able to exert a dynamic seal with one of the two elements and a static seal with the other element. The dynamic sealing portion comprises at least first and second lips delimiting an annular chamber capable of being filled with lubricant. The seal is configured to allow, when a fluid is in contact with at least the dynamic sealing portion, a displacement of one of the lips, at least in the radial direction, towards the associated element for obtain a contact with said element. The term "static sealing" is used here to mean the sealing achieved between two parts without relative movement, and by dynamic sealing, a seal between two parts having a relative movement.
Avantageusement, la portion d'étanchéité dynamique comporte un matériau expansible lors du contact avec le fluide. Ainsi, la portion d'étanchéité dynamique permet, lors du contact avec le fluide, une variation de volume et une déformation locale d'au moins une des lèvres pour obtenir le déplacement Advantageously, the dynamic sealing portion comprises an expandable material during contact with the fluid. Thus, the dynamic sealing portion allows, during contact with the fluid, a volume variation and a local deformation of at least one of the lips to obtain the displacement
4 relativement à l'autre lèvre. On obtient donc un déplacement d'une des lèvres relativement à l'autre lèvre sous l'action du fluide, même si ledit contact est ponctuel et/ou la pression de contact est relativement faible. 4 relative to the other lip. This results in a displacement of one of the lips relative to the other lip under the action of the fluid, even if said contact is punctual and / or the contact pressure is relatively low.
Dans un mode de réalisation, la portion d'étanchéité dynamique est constituée par le matériau expansible lors du contact avec le fluide. Alternativement, la portion d'étanchéité dynamique comporte un revêtement comprenant le matériau expansible. Dans un mode de réalisation, la portion d'étanchéité dynamique comporte une portion annulaire présentant en section droite une forme générale courbe, le rayon de courbure de la portion annulaire augmentant lors du contact avec le fluide. De préférence, la portion annulaire délimite une concavité apte à former déflecteur de flux pour réduire d'éventuelles entrées de liquide vers la chambre annulaire. Les première et seconde lèvres peuvent être issues de la portion annulaire. Dans un mode de réalisation, les première et seconde lèvres comportent un revêtement oléophobe. In one embodiment, the dynamic sealing portion is constituted by the expansible material during contact with the fluid. Alternatively, the dynamic sealing portion comprises a coating comprising the expandable material. In one embodiment, the dynamic sealing portion comprises an annular portion having in cross section a generally curved shape, the radius of curvature of the annular portion increasing upon contact with the fluid. Preferably, the annular portion delimits a concavity capable of forming a flux deflector to reduce any liquid entrances to the annular chamber. The first and second lips may be from the annular portion. In one embodiment, the first and second lips comprise an oleophobic coating.
De préférence, la première lèvre comporte des moyens aptes à favoriser l'écoulement du lubrifiant en direction de la chambre annulaire. Le joint d'étanchéité peut comporter une armature de rigidification. Bien entendu, en variante, il est possible de prévoir un joint dépourvu d'une telle armature. L'invention concerne également un palier à roulement comprenant deux bagues pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, des éléments roulants disposés entre les bagues, et au moins un joint d'étanchéité fixé sur l'une des bagues et pourvu de portions d'étanchéité coopérant respectivement avec l'une des bagues et l'autre bague pour assurer une étanchéité dynamique et une étanchéité statique. La portion d'étanchéité dynamique comporte au moins deux 5 lèvres interne et externe délimitant une chambre annulaire apte à être emplie de lubrifiant. Le joint d'étanchéité est configuré pour permettre, lors du contact d'un fluide avec au moins la portion d'étanchéité dynamique, axialement du côté de la lèvre externe, un déplacement de ladite lèvre externe, au moins dans le sens radial, en direction de la bague associée pour obtenir un contact avec ladite bague. On entend ici par lèvre interne , la lèvre située axialement du côté des éléments roulants, et par lèvre externe , la lèvre orientée vers l'extérieur du roulement. Preferably, the first lip comprises means capable of promoting the flow of lubricant towards the annular chamber. The seal may comprise a stiffening frame. Of course, alternatively, it is possible to provide a joint without such a frame. The invention also relates to a rolling bearing comprising two rings that can rotate relative to each other, rolling elements disposed between the rings, and at least one seal attached to one of the rings and provided with sealing portions cooperating respectively with one of the rings and the other ring to provide a dynamic seal and a static seal. The dynamic sealing portion comprises at least two internal and external lips delimiting an annular chamber capable of being filled with lubricant. The seal is configured to allow, when a fluid is in contact with at least the dynamic sealing portion, axially on the side of the outer lip, a displacement of said outer lip, at least in the radial direction, by direction of the associated ring to obtain a contact with said ring. Here is meant by inner lip, the lip located axially on the side of the rolling elements, and by outer lip, the lip oriented outwardly of the bearing.
En fonctionnement normal, l'étanchéité dynamique est assurée d'une part par les passages étroits entre les lèvres interne et externe du joint et la portée correspondante de la bague associée en regard, et d'autre part par le lubrifiant contenu dans la chambre annulaire délimitée par les lèvres et ladite portée qui forme un bourrelet étanche. In normal operation, the dynamic seal is ensured on the one hand by the narrow passages between the inner and outer lips of the seal and the corresponding bearing surface of the associated ring opposite, and on the other hand by the lubricant contained in the annular chamber delimited by the lips and said bearing which forms a tight bead.
Dans ce mode de fonctionnement, les frottements sont extrêmement réduits. Lorsque le joint est soumis à des projections de fluide, par exemple de l'eau, le contact du fluide sur la portion d'étanchéité dynamique, et notamment sur la lèvre externe, provoque une déformation locale de ladite lèvre radialement en direction de la portée de la bague associée jusqu'à venir en contact contre celle-ci. L'étanchéité est ainsi renforcée tant que le joint est soumis à ces projections. Lorsque les projections cessent, la lèvre externe reprend progressivement sa forme initiale et le frottement diminue. In this mode of operation, the friction is extremely reduced. When the seal is subjected to projections of fluid, for example water, the contact of the fluid on the dynamic sealing portion, and in particular on the outer lip, causes a local deformation of said lip radially towards the range of the associated ring until coming into contact with it. The seal is thus reinforced as the seal is subjected to these projections. When the projections stop, the outer lip gradually resumes its initial shape and the friction decreases.
6 Ainsi, on peut réduire considérablement les pertes d'énergie en adaptant le frottement de la zone d'étanchéité entre la lèvre externe et la portée correspondante du roulement. En d'autres termes, la lèvre externe passe d'une position neutre dans laquelle une étanchéité avec la portée correspondante de la bague associée est réalisée par passage étroit, à une position déformée dans laquelle il existe un contact frottant entre ladite lèvre et la portée de la bague tant que ladite lèvre est soumise à des projections de fluide. Dans la position neutre et la position déformée de la lèvre externe, la lèvre interne reste située à distance de la portée de la bague associée. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un roulement selon un premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues de détail du roulement de la figure 1, - la figure 4 est une demi-vue en coupe axiale d'un roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 5 est une demi-vue en coupe axiale selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, un roulement 10, d'axe 12, comprend une bague extérieure 14, une bague intérieure 16, et une pluralité d'éléments roulants 18, ici des billes, interposés entre les bagues 14 et 16. Sur chacun des côtés opposés du roulement 10 est prévu un joint d'étanchéité 20, 22 annulaire pour fermer l'espace radial existant entre les bagues 14, 16. Les joints d'étanchéité 20, 22 sont identiques entre eux et symétriques par rapport à un plan médian radial du roulement 10, passant par le centre des éléments roulants 18. Thus, the energy losses can be considerably reduced by adapting the friction of the sealing zone between the outer lip and the corresponding bearing surface. In other words, the outer lip passes from a neutral position in which a seal with the corresponding bearing of the associated ring is made by narrow passage, to a deformed position in which there is a rubbing contact between said lip and the scope of the ring as said lip is subjected to projections of fluid. In the neutral position and the deformed position of the outer lip, the inner lip remains at a distance from the range of the associated ring. The present invention will be better understood on studying the detailed description of embodiments taken as non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is a half-view in axial section of FIG. a bearing according to a first embodiment of the invention, - Figures 2 and 3 are detail views of the bearing of Figure 1, - Figure 4 is a half-view in axial section of a bearing according to a second embodiment of the invention, and - Figure 5 is a half-view in axial section according to a third embodiment of the invention. In Figure 1, a bearing 10, axis 12, comprises an outer ring 14, an inner ring 16, and a plurality of rolling elements 18, here balls, interposed between the rings 14 and 16. On each side opposite the bearing 10 is provided an annular seal 20, 22 for closing the radial space existing between the rings 14, 16. The seals 20, 22 are identical to each other and symmetrical with respect to a radial center plane of the bearing 10 passing through the center of the rolling elements 18.
7 La bague extérieure 14 comprend une surface extérieure axiale 14a, un alésage 14b, ici étagé, deux surfaces frontales radiales 14c et 14d, et un chemin de roulement 14e à gorge profonde formé sensiblement au milieu de l'alésage 14b et en contact avec les éléments roulants 18. La bague extérieure 14 comprend également deux rainures 24, 26 formées radialement vers l'extérieur à partir de l'alésage 14b, respectivement au voisinage des surfaces frontales 14c et 14d. Les rainures 24 et 26 sont symétriques par rapport au plan médian du roulement passant par le centre des éléments roulants 18. The outer ring 14 comprises an axial outer surface 14a, a bore 14b, here stepped, two radial end surfaces 14c and 14d, and a deep groove raceway 14e formed substantially in the middle of the bore 14b and in contact with the rolling elements 18. The outer ring 14 also comprises two grooves 24, 26 formed radially outwardly from the bore 14b, respectively in the vicinity of the front surfaces 14c and 14d. The grooves 24 and 26 are symmetrical relative to the median plane of the rolling passing through the center of the rolling elements 18.
De façon similaire, la bague intérieure 16 comporte un alésage 16a, une surface extérieure 16b, deux surfaces frontales radiales 16c et 16d, et un chemin de roulement 16e à gorge profonde formé sensiblement au milieu de la surface axiale extérieure 16b et en contact avec les éléments roulants 18. La surface frontale 14c, 14d est respectivement située dans un plan radial contenant la surface frontale 16c, 16d. Les éléments roulants 18 sont maintenus avec un espacement circonférentiel régulier par l'intermédiaire d'une cage 27. Les bagues extérieure 14 et intérieure 16 sont de type massives. On entend, par bague de type massive, une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/ou roulées. Comme illustré plus visiblement sur la figure 2, le joint d'étanchéité 20 comporte un insert ou armature 28 en forme de disque annulaire relativement rigide, sur laquelle est surmoulée ou vulcanisée une garniture 30, telle que du caoutchouc nitrile ou un autre élastomère. La garniture 30 forme deux portions d'étanchéité 32 et 34 périphériques opposées exerçant respectivement une étanchéité Similarly, the inner ring 16 has a bore 16a, an outer surface 16b, two radial end surfaces 16c and 16d, and a deep groove raceway 16e formed substantially in the middle of the outer axial surface 16b and in contact with the rolling elements 18. The front surface 14c, 14d is respectively located in a radial plane containing the front surface 16c, 16d. The rolling elements 18 are held with a regular circumferential spacing through a cage 27. The outer rings 14 and inner 16 are massive type. By ring of massive type is meant a ring whose shape is obtained by machining with chip removal (turning, grinding) from tubes, bars, forged blanks and / or rolled. As illustrated more clearly in FIG. 2, the seal 20 comprises a relatively rigid annular disk insert or armature 28 on which a seal 30, such as nitrile rubber or another elastomer, is overmoulded or vulcanized. The gasket 30 forms two opposite sealing portions 32 and 34, respectively sealing
8 statique avec la bague extérieure 14 et une étanchéité dynamique avec la bague intérieure 16. La portion d'étanchéité 32 externe est insérée à force dans la rainure annulaire 24 de la bague extérieure 14 pour fixer le joint d'étanchéité à ladite bague. Au niveau de la rainure 24, la portion d'étanchéité 32 est ainsi en complémentarité de forme avec ladite rainure pour former un moyen de fixation du joint d'étanchéité 20 sur la bague extérieure 14. La portion d'étanchéité 32 entoure radialement et axialement le bord libre de grand diamètre de l'armature 28 de manière que seule la garniture 30 soit en contact avec la bague extérieure 14. On favorise ainsi un bon maintien en position du joint d'étanchéité 20 à l'intérieur de la rainure 24 par montage à force et par friction. La portion d'étanchéité 34 interne comporte une partie annulaire 36 qui présente, en section droite, une forme générale courbe en forme de V orienté axialement vers l'extérieur. A partir de la partie annulaire 36 sont issues une lèvre 38 interne située axialement du côté des éléments roulants 18 et une lèvre 40 externe s'étendant vers l'extérieur. The external sealing portion 32 is forcibly inserted into the annular groove 24 of the outer ring 14 to secure the seal to said ring. At the groove 24, the sealing portion 32 is thus complementarily shaped with said groove to form a means for fixing the seal 20 on the outer ring 14. The sealing portion 32 surrounds radially and axially the large-diameter free edge of the frame 28 so that only the liner 30 is in contact with the outer ring 14. This promotes a good positional maintenance of the seal 20 inside the groove 24 by force and friction fitting. The internal sealing portion 34 has an annular portion 36 which has, in cross section, a generally V-shaped curved shape oriented axially outwardly. From the annular portion 36 there emerges an inner lip 38 located axially on the side of the rolling elements 18 and an outer lip 40 extending outwards.
La partie annulaire 36 est composée d'une première portion oblique 36a s'étendant radialement vers l'intérieur du roulement 10 en direction des éléments roulants 18 et prolongée à un bord de petit diamètre vers l'intérieur par une portion sensiblement radiale 36b, elle-même prolongée par une seconde portion oblique 36c s'étendant radialement vers l'intérieur et axialement en sens opposé à la première portion oblique, i.e. du côté opposé aux éléments roulants 18. On obtient ainsi la forme en V. En d'autres termes, la première portion oblique 36a, la portion radiale 36b, la seconde portion oblique 36c et la lèvre 40 forment une concavité orientée vers l'extérieur du The annular portion 36 is composed of a first oblique portion 36a extending radially inwardly of the bearing 10 towards the rolling elements 18 and extended to a small diameter edge inwardly by a substantially radial portion 36b. even prolonged by a second oblique portion 36c extending radially inwards and axially in the opposite direction to the first oblique portion, ie on the opposite side to the rolling elements 18. Thus, the V-shape is obtained. In other words the first oblique portion 36a, the radial portion 36b, the second oblique portion 36c and the lip 40 form an outwardly directed concavity of the
9 roulement constituant déflecteur de flux pour réduire d'éventuelles entrées de liquide vers la chambre 46, et plus généralement vers l'intérieur du roulement. La partie annulaire 36, et plus précisément la portion oblique 36a, s'étend à proximité du bord libre de petit diamètre de l'armature 28 de renfort, en étant décalée radialement vers l'intérieur. La lèvre 38 interne annulaire prolonge radialement vers l'intérieur la partie annulaire 36, et plus précisément la seconde portion oblique 36c, en direction de la surface extérieure cylindrique axiale 16b de la bague intérieure 16 pour former un passage étroit 42 avec ladite surface. La lèvre 40 externe annulaire s'étend quant à elle axialement vers l'extérieur à partir de l'extrémité libre de petit diamètre de la partie annulaire 36, et plus précisément de la seconde portion oblique 36c, en formant un passage étroit 44 avec la surface extérieure 16b axiale de la bague 16. Le diamètre des lèvres interne 38 et externe 40 est sensiblement égal. Elles délimitent axialement avec la seconde portion oblique 36c une chambre 46 annulaire pouvant avantageusement être emplie de lubrifiant, tel que de la graisse. La chambre 46 est délimitée radialement par lesdites lèvres, par la seconde portion oblique 36c et par la partie de la surface extérieure 16b axiale radialement en regard. La portion d'étanchéité 34 comporte également un revêtement 48 recouvrant une surface externe 37 de la partie annulaire 36 et de la lèvre 40 externe axiale. Le revêtement 48 est avantageusement constitué par une matière expansible sous l'action de l'eau qui provoque un gonflement volumétrique de ladite matière expansible, par exemple un caoutchouc synthétique additionné d'un composant hydrophile tel qu'un alcool polyvinyle ou un oxyde de polyéthylène. 9 bearing flow deflector to reduce possible liquid inputs to the chamber 46, and more generally to the inside of the bearing. The annular portion 36, and more specifically the oblique portion 36a, extends near the free edge of small diameter of the reinforcing armature 28, being shifted radially inwards. The annular inner lip 38 extends radially inwardly the annular portion 36, and more precisely the second oblique portion 36c, towards the cylindrical outer axial surface 16b of the inner ring 16 to form a narrow passage 42 with said surface. The outer annular lip 40 extends axially outwards from the free end of small diameter of the annular portion 36, and more precisely of the second oblique portion 36c, forming a narrow passage 44 with the axial outer surface 16b of the ring 16. The diameter of the inner 38 and outer 40 lips is substantially equal. They define axially with the second oblique portion 36c an annular chamber 46 may advantageously be filled with lubricant, such as grease. The chamber 46 is defined radially by said lips, by the second oblique portion 36c and by the portion of the outer surface 16b radially radially opposite. The sealing portion 34 also includes a coating 48 covering an outer surface 37 of the annular portion 36 and the outer axial lip 40. The coating 48 is advantageously constituted by an expansible material under the action of water which causes a volumetric swelling of said expandable material, for example a synthetic rubber supplemented with a hydrophilic component such as a polyvinyl alcohol or a polyethylene oxide .
10 Pour plus de détail sur un tel revêtement, on pourra par exemple se référer au document JP-A-60192167 et GB-A-2 273 537. En fonctionnement, la lèvre 38 radiale interne et la lèvre 40 axiale externe du joint d'étanchéité 20 forment, avec la bague intérieure 16, des étanchéités par passages étroits 42, 44. L'étanchéité globale de la portion d'étanchéité 34 dynamique est également accrue par le lubrifiant présent dans la chambre 46 en forme de V renversé qui forme un bourrelet étanche. Dans cet état de fonctionnement, les frottements au niveau de la portion d'étanchéité 34 dynamique du joint d'étanchéité 20 sont extrêmement faibles. Bien entendu, en variante, il pourrait être possible de prévoir un léger contact entre la bague intérieure et au moins des bagues 38, 40. Pour favoriser la formation et le maintien de ce bourrelet de lubrifiant au niveau de la chambre 46, les surfaces internes des lèvres 38, 40 peuvent avantageusement être revêtues d'un matériau oléophobe afin que la graisse ne s'accumule pas par adhérence au niveau de ces surfaces mais au contraire puisse glisser en direction de la chambre 46. Si le roulement 10 est soumis à des projections de fluide, et notamment d'eau, le contact de l'eau sur le revêtement 48 réactif provoque l'augmentation de volume dudit revêtement. On obtient alors une augmentation du rayon de courbure de la portion annulaire 36 et notamment une déformation locale au niveau de la lèvre 40 qui se déplace axialement et radialement vers l'intérieur du roulement 10 jusqu'à venir en contact contre la surface extérieure 16b de la bague intérieure 16, comme cela est illustré à la figure 3. Simultanément, l'augmentation du rayon de courbure de la portion annulaire 36 provoque un écartement de la lèvre interne 38 radialement vers l'extérieur par rapport à la surface extérieure 16b. En d'autres termes, For more details on such a coating, it is possible, for example, to refer to document JP-A-60192167 and GB-A-2 273 537. In operation, the inner radial lip 38 and the outer axial lip 40 of the gasket. Sealing 20 together with the inner ring 16 form narrow passage seals 42, 44. The overall sealing of the dynamic sealing portion 34 is also increased by the lubricant present in the inverted V-shaped chamber 46 which forms a waterproof bead. In this operating state, the friction at the dynamic sealing portion 34 of the seal 20 is extremely low. Of course, alternatively, it may be possible to provide a slight contact between the inner ring and at least rings 38, 40. To promote the formation and maintenance of this bead of lubricant at the chamber 46, the internal surfaces lips 38, 40 may advantageously be coated with an oleophobic material so that the grease does not accumulate by adhesion at these surfaces but instead can slide towards the chamber 46. If the bearing 10 is subjected to projections of fluid, and in particular water, the contact of water on the reactive coating causes the increase in volume of said coating. An increase in the radius of curvature of the annular portion 36 is thus obtained, and in particular a local deformation at the level of the lip 40 which moves axially and radially towards the inside of the bearing 10 until it comes into contact with the outer surface 16b of the inner ring 16, as shown in Figure 3. Simultaneously, increasing the radius of curvature of the annular portion 36 causes a spacing of the inner lip 38 radially outwardly relative to the outer surface 16b. In other words,
11 la lèvre 40 se déplace par rapport à la lèvre 38 et par rapport à la surface extérieure cylindrique 16b. En d'autre termes, lorsque le joint d'étanchéité 20 est soumis à des projections d'eau, la dimension radiale du passage étroit 42 augmente, la lèvre 40 venant quant à elle frotter directement contre la surface axiale 16b extérieure de la bague 16. L'étanchéité est ainsi renforcée au niveau de la lèvre 40 externe afin de limiter les éventuelles infiltrations à l'intérieur du roulement 10. Une fois que les projections d'eau cessent, la lèvre 40 et plus généralement la portion d'étanchéité 34 reprend progressivement sa forme initiale sous l'effet de la diminution du volume du revêtement 48 de manière à obtenir de nouveau un passage étroit 44 entre ladite lèvre et la bague intérieurel6. Bien entendu, on conçoit que le joint d'étanchéité 22 est similaire au joint d'étanchéité 20 en ce qui concerne sa structure et son fonctionnement. Dans l'exemple de réalisation considéré, le revêtement 48 est expansible lorsqu'il est en contact avec l'eau. Bien entendu, il est possible d'adapter la nature de la matière utilisée pour le revêtement 48 en fonction du type de fluide pour lequel on souhaite obtenir une augmentation du rayon de courbure de la portion annulaire 36 et une déformation de la lèvre 40 jusqu'au contact avec la bague intérieure 16. Dans ce mode de réalisation, la portion d'étanchéité 34 comporte le revêtement 48 qui est distinct de la garniture 30. Lip 40 moves relative to lip 38 and relative to cylindrical outer surface 16b. In other words, when the seal 20 is subjected to splashing water, the radial dimension of the narrow passage 42 increases, the lip 40 comes to rub directly against the outer axial surface 16b of the ring 16 The seal is thus reinforced at the level of the outer lip 40 in order to limit any infiltrations inside the bearing 10. Once the splashing water ceases, the lip 40 and more generally the sealing portion 34 gradually resumes its initial shape under the effect of the decrease in the volume of the coating 48 so as to obtain again a narrow passage 44 between said lip and the inner ring6. Of course, it is understood that the seal 22 is similar to the seal 20 with respect to its structure and operation. In the embodiment considered, the coating 48 is expandable when in contact with water. Of course, it is possible to adapt the nature of the material used for the coating 48 depending on the type of fluid for which it is desired to obtain an increase in the radius of curvature of the annular portion 36 and a deformation of the lip 40 until in contact with the inner ring 16. In this embodiment, the sealing portion 34 has the coating 48 which is distinct from the liner 30.
Toutefois, en variante l'ensemble de la garniture 30 pourrait être réalisé dans une matière expansible sous l'action de l'eau ou d'un autre fluide, la déformation de la lèvre 40 externe étant obtenue grâce au fait qu'un seul côté du joint d'étanchéité 20 est soumis aux projections et que, de ce fait, la garniture 30 ne se dilate que du côté However, as a variant, the assembly of the lining 30 could be made of an expandable material under the action of water or another fluid, the deformation of the outer lip 40 being obtained thanks to the fact that only one side of the seal 20 is subjected to projections and that, as a result, the seal 30 expands only on the side
12 externe du joint d'étanchéité 20 provoquant l'augmentation du rayon de courbure de la portion annulaire 36 à partir de laquelle est issue la lèvre 40. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 4 sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, le joint d'étanchéité 20 comporte, au niveau de la lèvre 38 interne, des trous ou encoches 50 destinées à faciliter le passage de la graisse présente à l'intérieur du roulement 10 vers la chambre 46. Les encoches 50 peuvent être espacées les unes par rapport aux autres de manière régulière dans le sens circonférentiel de façon à obtenir un remplissage uniforme de la chambre 46. Bien entendu, le joint d'étanchéité 22 comporte des encoches similaires (non référencées). En variante, il pourrait également être possible de prévoir de remplir ladite chambre avant la mise en place du joint 20. 12 external of the seal 20 causing the increase in the radius of curvature of the annular portion 36 from which the lip 40 is derived. In the variant embodiment illustrated in FIG. 4, in which the identical elements bear the same references. , the seal 20 comprises, at the level of the inner lip 38, holes or notches 50 intended to facilitate the passage of the grease present inside the bearing 10 towards the chamber 46. The notches 50 may be spaced apart by relative to each other regularly in the circumferential direction so as to obtain a uniform filling of the chamber 46. Of course, the seal 22 comprises similar notches (not referenced). Alternatively, it could also be possible to provide for filling said chamber before the establishment of the seal 20.
La variante de réalisation illustrée à la figure 5 sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références diffère du mode de réalisation précédemment décrit en ce que les portions d'étanchéité 32, 34 sont formées respectivement sur les bords périphériques interne, externe du joint d'étanchéité 20. The embodiment variant illustrated in FIG. 5 in which the identical elements bear the same references differs from the embodiment previously described in that the sealing portions 32, 34 are respectively formed on the inner, outer peripheral edges of the gasket. tightness 20.
Les modes de réalisation précédemment décrits peuvent bien entendu être utilisés indifféremment avec une des bagues tournantes tandis que l'autre est fixe ou également tournante. Grâce à l'invention, on réduit considérablement les pertes d'énergie par frottement en adaptant le type de contact existant entre la lèvre externe et la portée de la bague correspondante selon les conditions de fonctionnement du roulement. On limite ainsi les périodes pendant lesquelles la lèvre externe est en contact avec la portée de ladite bague de manière à limiter l'usure du joint. The embodiments described above can of course be used interchangeably with one of the rotating rings while the other is fixed or also rotating. Thanks to the invention, the frictional energy losses are considerably reduced by adapting the type of contact existing between the outer lip and the bearing surface of the corresponding ring according to the operating conditions of the bearing. This limits the periods during which the outer lip is in contact with the bearing surface of said ring so as to limit the wear of the seal.
13 Dans les exemples de réalisation précédemment décrits, les joints d'étanchéité sont utilisés dans des paliers à roulement. Toutefois, on conçoit aisément qu'il est également possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser de tels joints dans d'autres applications en les montant entre deux éléments pouvant tourner relativement l'un par rapport à l'autre. In the previously described embodiments, the seals are used in rolling bearings. However, it is readily understood that it is also possible, without departing from the scope of the invention, to use such seals in other applications by mounting them between two elements that can rotate relative to each other. .
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