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Perfectionnements atzx garnitures d'étanchéité pour pistons, plongeurs et organes similaire..
Il est usuel de prévoir un ou plusieurs segmenta d'étaachéité en caoutchouc naturel on synthétique ou autre matière élastique sur les pistons on plongeurs mobiles tels que ceux de vérins à fluide sous pression, de pompes, moteurs, etc..., pour empêcher les faites du fluide entre le piston et la paroi du oylindre dans lequel il se déplace Malheureusement, lorsque le piston est soumis à des pressions élevées, la matière élastique a tendance à être refoulée entre le piston ou le plongeur et l'alésage du cylindre et il en résulte que cette matière peut s'échapper oU est très rapidement usée par le frottement, Etant donné que la tendance au refoulement augmente avec les pres- sions de fonctionnement,
elle impose une certaine limite à la mise en oeavre de pressions hydrauliques élevées telles que celles envisagées dans les installations de commande à distance couramment employées dans les constructions aéronautiques et automobiles- En effet, il est facile
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de se rendre compte que, ai avec de faibles pressions, on peut employer des segments d'étanchéité en caoutchouc naturel ou synthétique mou avec des jeux appréciables entre le piston et la paroi du cylindre, les pressions élevées exigent, par contre, des jeux très faibles, à moins qu'il ne soit possible de trouver d'autres artifioes, Le but de la présente invention est d'éviter la nécessité du fonctionnement avec des jeux aussi réduits, ainsi que les diffioultés qui en résultent pour la fabrication,
La présente invention consiste donc en une garniture d'étanchéité pour pistons et plongeurs de tous gen-
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res, comprenant na segment relativement mou en matière élae- tiquement déformable protégé par un segment relativement dur intercalé entre le segment d'étanchéité et l'un des bords d'une gorge à segment du piston, ce segment dur étant maintenu élastiquement en contact avec la paroi du
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cylindre pour empêcher le refoulement du segment d'état- chéité entre le piston et l'alésage du cylindre.
Il importe de noter les termes employés pour dé- signer les différents éléments de la combinaison qui vient d'être indiquée. En effet, le dispositif d'étanchéité est constitué par une garniture composite, comprenant un seg- ment d'étanchéité en matière relativement tendre et défor- mable élastiquement, et un segment protecteur. Le segment
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d'étaaohéité est généralement fait d'une matière similaire au caoutchouc (le caoutchouc synthétique étant préférable en raison de sa résistance supérieure à la détérioration au contact des huiles et fluides tels qu'ils sont usuellement employés dans les installations hydrauliques de commande à distance. Le segment d'étanchéité fait office d'un élément, dont la fonction principale est d'éviter les faites.
Le segment proteoteur, qui est généralement fait d'un métal, est relativement dur et son rôle est de réduire autant que possible le jeu réel entre le piston et la paroi du cylindre,
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dans lequel ce segment fonctionne directement à ilarrière de la garniture composée, en formant support 4'appui et de retenus, empêchant le refoulement du bord périphérique du segment d'étanchéité qui se trouve à l'opposé de la facs
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soumise à l'aotion de la pression. oonséquencoe dans an vérin à double effet, il est souhaitable de prévoir aa segment protecteur sur chaque o'Ôt.é' d1D1, b.t1'" mais, dans les vérins, dans lesquels une seule :
race du piston est soumise à l'action de la pression du fluide faisant fonctionner le vérin, il suffit de prévoir un seul segment
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protecteur, À %j%re de variante du dispositif comportant un seul segment tte80'ltt' flanqué de deux segmente proteo- tours dans Un vérin à double effet, les deux segmente protecteurs étant disposés de part et d'autre du segment d'étanohéité, on peut prévoir deux segments d'étanchéité prenant appui respectivement sur un segment protecteur disposé sur le côté éloigné de la face soumise à l'action de la pression.
La description qui va suivre, en regard des des.
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sins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue en élévation partielle avec certaines.parties représentées en coupe et montrant
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le dispositif d'ét,anohéité objet de la présente Invention* intercalé entre le piston et la paroi du cylindre d'un vé-
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\ ri hydraulique,
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La tige a est une coupe à grande échelle, montrant la constitution et le fonctionnement du dispositif
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d t oâtanohtU.t4.
La fig. 3 est une vue analogue à celle de la fige 1. mais représente une variante de l'invention.
La fig* 4 est Une élévation latérale d'un piston avec certaines parties arrachées pour montrer en coupe
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une autre variante du dispositif d'étanohéité suivant l'invention.
La fige 5 est une vue en coupe partielle représentant une autre variante de l'invention..
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f Sur les tige, 1 et 2 du dessin,9.désigne un plongeur di vérin, dont l'extrémité intern1porte un piston de plus grand diamètre 10 qui s' aj\u8t à la paroi du cylindre 11. -Sur ce piston 10 est pratiquée une gorge pé- riphérique 18.de part et diantre de laquelle son% prévues des gorges un peu plus étroites, indiquées en 13 et 14.
Bans la gorge centrale et plus profonde 12 est encastré un segment d'étanchéité de section rectangulaire fait de oaout- *houe saturer ou d'une composition de caoutchouc synthétique,
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et indiqué et! 15.
De chaque coté da segment d'étanchéité 15 sont ajustés,, dans les gorges plus étroites 13 et 14, des segments protecteurs constitués par des segments de piston métalliques fendus 16 et 17, les tentes étant indiquées en 18,
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Orgoé à la tendance naturelle des segments protecteurs 16 et 17 àg*-"Mjqmm-- et à s'ajuster ainsi étroitement à la paroi du cylindre 11, ces segments ont pour effet de réduire le jeu entre la périphérie du piston et la paroi du cylindre, et de former ainsi un support d'appui efficace pour le segment d'étanchéité 15, en vue d'empêcher le re-
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totalement de sa matière entre le piston et le cylindre.
Ainsi que le montrent les fige* 1 et 2, il peut être supposé que le dispositif d'étanchéité est d'une constitution telle qu'il puisse s'opposer à dés pressions élevées agissant dans les deux sens du déplacement* Mais, lorsque le dispositif d'étanchéité doit s'opposer à des pressions élevées n'agissant que dans un seul sens de déplacement, il suffit de prévoir l'un des segments protecteurs 16 et 17 sur la coté du seg-
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ment de6tanchéïté en matière élastique 15, opposé au cote sur lequel agit la pression élevée*
La fig.
3 représente en détail la variante qui vient d'être décrite* dans laquelle on utilise deux segments d'étanchéité élastiques 15 espacés, dont chacun prend appui par sa périphérie sur an segment protecteur$, indiqué en 19
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et EQ, 0h voit que chaque segment protecteur 19 ou 20 est disposé sur la face interne du segment d'étanohéité 15 correspondant.
De cette façon le segment protecteur 20. a pour effet dtempgehar le refoulement du segment d'étanchéité 15 sous l'action de la pression exercée de ' droite gauche, tandis que le segment protecteur 19 a pour effet d'empêcher le refoulement du segment d'étanchéité 15 sous l'action de la pression exercée de gauche à droite. sition Il y a également lieu de noter que, dans la disposition d'après la fige 3, les tentes 18A des segments protecteurs sont du type en gradins ou à labyrinthe, en vue de réduire les possibilités de fuites* De même, dans cette dis-
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position de la fie. 3# le piston 10A est représenté comme formant un élément distinct du plongeur 9A, vissé sur ce der- .
nier et bloqué dans sa position à. l'aide d'une goupille 21.
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Dans la disposition que représente la fig.4, le piston 10B présente une gorge périphérique 22 de section rectangulaire dans laquelle est encastré le segcrent d'étan- ohéité 15A. Ce segment d'étanchéité 15A diffère des seg- ments 15 décrits précédemment en ce sens que ce segment 15A a ses bords extérieure taillés en gradins 23. D'après la disposition représentée par la fige 4, lea gradins en re- trait 23 forment avec les bords latéraux de la gorge rec- tangulaire 22 et avec la paroi du cylindre des logements destinés à recevoir des segments protecteurs, constitués par des segments de piston ordinaires fendus, du type re- présenté par la fig.let désignée sur la fige par les mêmes chiffres de référence 16 et 17.
Mais io y a lieu de noter que la disposition d'après la fige 4 diffère de cel- le de la figure 1 en ce sens que les segments protecteurs sont en réalité engagés dans les gradins 23 du segment d'é- tanohéité 15A.
La disposition d'après la fig, 5 diffère des dis- positions précédemment décrites par le fait que le segment d'étanchéité 15A a une épaisseur radiale inférieure à celle des segments protecteurs 16A, 17A. Dans certains cas, cette disposition peut être avantageuse pour empêcher le segment d'étanchéité d'être sectionné ou coincé entre la périphé- rie interne des segments protecteurs extensibles et le fond de la gorge dans laquelle est encastrée la garniture d'étan- ohéité.
Dans certains cas les parois du segment d'étan- chéité et/ou la face de chaque segment protecteur accolée au segment d'étanchéité correspondant, peuvent être quel- que peu biseautées ou obliques pour favoriser le dévelop- pement d'une pression ou poussée agissant axialement sur la face latérale, soumise à l'action de la pression, du segment d'étanchéité, en vue d'augmenter la tendance natu relle à la dilatation du segment protecteur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements atzx seals for pistons, plungers and similar components.
It is usual to provide one or more sealing segments of natural or synthetic rubber or other elastic material on the pistons or movable plungers such as those of pressurized fluid jacks, pumps, motors, etc., to prevent make fluid between the piston and the wall of the cylinder in which it moves Unfortunately, when the piston is subjected to high pressures, the elastic material tends to be forced between the piston or plunger and the cylinder bore and it As a result, this material can escape or is very quickly worn away by friction, Since the tendency to upset increases with operating pressures,
it imposes a certain limit on the use of high hydraulic pressures such as those envisaged in the remote control installations commonly used in aeronautical and automotive construction. Indeed, it is easy
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to realize that, with low pressures, it is possible to use natural or synthetic soft rubber sealing rings with appreciable clearances between the piston and the cylinder wall, the high pressures require, on the other hand, very clear low, unless it is not possible to find other artifices, The object of the present invention is to avoid the need for operation with such reduced clearances, as well as the resulting difficulties for the manufacture,
The present invention therefore consists of a seal for pistons and plungers of all types.
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res, comprising a relatively soft segment of elastically deformable material protected by a relatively hard segment interposed between the sealing segment and one of the edges of a piston ring groove, this hard segment being held elastically in contact with the wall of
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cylinder to prevent backflow of the state ring between the piston and the cylinder bore.
It is important to note the terms used to designate the different elements of the combination just indicated. In fact, the sealing device consists of a composite gasket, comprising a sealing segment made of a relatively soft and elastically deformable material, and a protective segment. The segment
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The waterproofness is generally made of a material similar to rubber (synthetic rubber being preferable because of its superior resistance to deterioration in contact with oils and fluids as are usually employed in hydraulic remote control installations. The sealing segment acts as an element, the main function of which is to prevent cracks.
The proteotor ring, which is usually made of a metal, is relatively hard and its role is to reduce as much as possible the actual clearance between the piston and the cylinder wall,
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in which this segment operates directly behind the compound gasket, forming a support and retainers, preventing the backflow of the peripheral edge of the sealing segment which is located opposite the facs
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subjected to the emotion of pressure. Therefore, in a double-acting cylinder, it is desirable to provide aa protective segment on each o'Ôt.é 'd1D1, b.t1' "but, in the cylinders, in which only one:
piston race is subjected to the action of the pressure of the fluid operating the cylinder, it suffices to provide a single segment
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protector,% j% re variant of the device comprising a single segment tte80'ltt 'flanked by two segments proteotours in a double-acting cylinder, the two protective segments being arranged on either side of the etanoheity segment , it is possible to provide two sealing segments bearing respectively on a protective segment disposed on the side remote from the face subjected to the action of the pressure.
The description which follows, next to the.
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Sins appended, given by way of nonlimiting examples, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawings and from the text forming, of course, part of said invention.
Fig. 1 is a partial elevational view with certain parts shown in section and showing
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the sealing device, object of the present invention * interposed between the piston and the cylinder wall of a vehicle
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\ ri hydraulic,
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Rod a is a large-scale section showing the constitution and operation of the device.
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d t oâtanohtU.t4.
Fig. 3 is a view similar to that of fig 1. but represents a variant of the invention.
Fig * 4 is a side elevation of a piston with some parts broken away to show in section
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another variant of the etanoheity device according to the invention.
Fig. 5 is a partial sectional view showing another variant of the invention.
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f On the rods, 1 and 2 of the drawing, 9 denotes a plunger of the cylinder, the internal end of which carries a piston of larger diameter 10 which adj \ u8t to the wall of the cylinder 11. -On this piston 10 is a peripheral groove 18 is made on the side of which there are provided slightly narrower grooves, indicated at 13 and 14.
In the central and deeper groove 12 is embedded a sealing segment of rectangular section made of oaout- * hoe saturator or a composition of synthetic rubber,
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and indicated and! 15.
On each side of the sealing ring 15 are fitted, in the narrower grooves 13 and 14, protective rings consisting of split metal piston rings 16 and 17, the tents being indicated at 18,
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Organized with the natural tendency of the protective rings 16 and 17 to g * - "Mjqmm-- and thus to fit closely to the wall of the cylinder 11, these rings have the effect of reducing the clearance between the periphery of the piston and the wall of the piston. cylinder, and thus to form an effective bearing support for the sealing ring 15, with a view to preventing rejection.
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totally of its material between the piston and the cylinder.
As shown in Figs * 1 and 2, it can be assumed that the sealing device is of such a constitution that it can resist high pressures acting in both directions of movement * But, when the sealing device must oppose high pressures acting only in one direction of movement, it is sufficient to provide one of the protective segments 16 and 17 on the side of the seg-
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sealing element in elastic material 15, opposite to the dimension on which the high pressure acts *
Fig.
3 shows in detail the variant which has just been described * in which two spaced elastic sealing segments 15 are used, each of which bears by its periphery on a protective segment $, indicated at 19
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and EQ, 0h sees that each protective segment 19 or 20 is arranged on the internal face of the corresponding etanoheity segment 15.
In this way the protective segment 20. has the effect of tempering the discharge of the sealing segment 15 under the action of the pressure exerted from the right-left, while the protective segment 19 has the effect of preventing the discharge of the segment d. sealing 15 under the action of pressure exerted from left to right. sition It should also be noted that in the arrangement according to fig 3, the tents 18A of the protective segments are of the stepped or labyrinth type, in order to reduce the possibilities of leaks. * Similarly, in this dis -
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position of the fie. 3 # the piston 10A is shown as forming a separate element from the plunger 9A, screwed onto the latter.
deny and stuck in its position to. using a pin 21.
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In the arrangement shown in FIG. 4, the piston 10B has a peripheral groove 22 of rectangular section in which the sealing ring 15A is embedded. This sealing segment 15A differs from the segments 15 described above in that this segment 15A has its outer edges cut in steps 23. According to the arrangement shown in fig 4, the retracted steps 23 form with the lateral edges of the rectangular groove 22 and with the wall of the cylinder of the housings intended to receive protective rings, constituted by ordinary split piston rings, of the type represented by FIG. 1, designated on the pin by the same reference numbers 16 and 17.
However, it should be noted that the arrangement according to figure 4 differs from that of figure 1 in that the protective segments are actually engaged in the steps 23 of the etanoheity segment 15A.
The arrangement according to FIG. 5 differs from the arrangements previously described in that the sealing segment 15A has a radial thickness less than that of the protective segments 16A, 17A. In some cases, this arrangement may be advantageous in preventing the sealing segment from being severed or trapped between the inner periphery of the expandable protective segments and the bottom of the groove in which the seal is embedded.
In certain cases the walls of the sealing segment and / or the face of each protective segment contiguous to the corresponding sealing segment, may be slightly bevelled or oblique to promote the development of a pressure or thrust. acting axially on the lateral face, subjected to the action of the pressure, of the sealing segment, with a view to increasing the natural tendency for the expansion of the protective segment.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.