Bague d'étanchéité. La présente invention a pour objet une bague d'étanchéité, du type de celles utilisées pour réaliser un joint étanche entre deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre, notamment entre un arbre animé d'un mouve ment de rotation ou d'un mouvement axial et un carter ou entre un piston et le cylindre dans lequel il se déplace.
La bague d'étanchéité selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un anneau de frottement flexible en une ma tière dure, monté sur un support en une matière élastique, support présentant des sur faces de révolution, l'une étant en contact avec l'anneau flexible qui est destiné à s'adap ter à l'organe avec lequel il constitue un joint étanche et étant maintenu en contact avec cet organe grâce à l'élasticité dudit support.
Le dessin représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de la bague d'étanchéité faisant l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une coupe par la ligne 1-1 de la fig. 2 vue dans la direction des flèches d'une première forme d'exécution.
Fig. 2 en est une vue en plan.
Fig. 3 est une coupe analogue à celle de la fig. 1 d'une variante.
Fig. 4 est une vue en élévation d'une deuxième forme d'exécution.
Fig. 5 est une coupe transversale par la ligne 5-5 de la fig. 4 vue dans la direction des flèches. Fig. 6 est une vue en perspective d'une variante de détails, et fig. 7 est une vue schématique montrant une autre variante d'un détail.
La forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2 montre une bague d'étanchéité des tinée à être utilisée pour réaliser un joint étanche autour d'un arbre. Elle comprend deux anneaux de frottement fendus 11 et 12 en une matière dure, par exemple en métal, en graphite métallisé ou en une matière plas tique dure moulée. On dispose les anneaux de telle manière que leurs fentes 13 et 14 soient diamétralement opposées et que leurs faces latérales soient en contact le long de la ligne 15. Ces anneaux sont encastrés dans la surface intérieure de révolution d'un support 16 en une matière élastique, par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique.
La sur face de révolution extérieure du support 16 est creusée comme indiqué en 20 et s'appuie sur une faible hauteur contre la paroi cylin drique 19 d'une pièce annulaire de raidisse ment 17 en acier, ayant une forme de L en coupe transversale. L'espace annulaire prévu entre la paroi 19 et le support 16 confère à ce support une plus grande élasticité. 18 dési gne la surface annulaire plane de la pièce 17 à. laquelle est relié le support 16, un. espace 21 étant prévu entre cette surface annulaire 18 et l'anneau 12.
Le support 16 est moulé de manière à remplir les fentes 13 et 14 des anneaux 11 et 12, et à venir à fleur ou presque avec la surface intérieure de ces anneaux. Chacun des anneaux 11 et 12 présente une surface de révolution intérieure excentrée par rapport à sa surface de révolution extérieure, de sorte que l'épaisseur de l'anneau va en diminuant progressivement à partir du point de sa péri phérie diamétralement opposé à la fente 13, respectivement 14, vers cette fente, leur rigi dité variant, par conséquent, de la même façon.
La bague d'étanchéité décrite présente l'avantage de pouvoir recevoir un tourillon ou un arbre de diamètre légèrement plus grand que son diamètre intérieur grâce à la flexibilité des anneaux 11 et 12 qui s'appuient avec une pression uniforme sur la périphérie du tourillon ou de l'arbre. Cette pression doit être suffisante pour four nir une bonne étanchéité, mais elle doit être assez faible pour ne pas produire un frotte ment indésirable.
La variante représentée à la fig. 3 montre une bague d'étanchéité semblable à celle qui vient d'être décrite, mais dans laquelle le sup port 24 en caoutchouc s'appuie sur toute sa surface de révolution extérieure contre une pièce de raidissement constituée par un an neau cylindrique 25 en acier. Le support 24 comporte une creusure annulaire 26 destinée à augmenter son élasticité radiale. La bague d'étanchéité est logée dans une cavité 27 d'un organe de machine 28 et s'appuie contre un épaulement 29.
La fig. 4 montre une forme d'exécution dans laquelle plusieurs bagues d'étanchéité sont prévues sur un piston 30. Chaque bague comprend -un anneau flexible 31 semblable aux anneaux 11 et 12 de la forme d'exécution précédente, et qui est monté sur la surface de révolution extérieure d'un support 32 en caoutchouc dont la surface de révolution inté rieure est reliée à mi tube d'acier 33. Ce tube 33 constitue une pièce de raidissement pour le support en caoutchouc et peut coulisser sur la partie cylindrique 34 du piston 30. La sé rie des anneaux 31 est maintenue sur le piston au moyen d'un collier 35 vissé.
On remar- quera que le support 32 en caoutchouc rem plit la fente des anneaux 31, comme repré senté en 36.
On pourrait également supprimer le tube 33 et monter le support 32 directement sur la partie cylindrique 34 du piston 30. Ces anneaux 31 peuvent présenter un diamètre légèrement phis grand que l'alésage dans le quel le piston se déplace, de sorte qu'ils sont comprimés pendant le fonctionnement. Comme dans la forme d'exécution précédente, l'an neau 31 présente une surface de révolution intérieure excentrée par rapport à la surface extérieure (voir fig. 5).
La fig. 6. montre une autre forme d'an neau flexible 40 semblable aux anneaux 11 et 12, mais muni d'une rainure circonféren- tielle 41 destinée à recevoir un ressort annu laire 42 en acier. Cet anneau 40 avec le res sort 4.2 est destiné à être encastré dans un support en caoutchouc comme dans le cas des anneaux 11 et 12.
Au lieu d'utiliser des anneaux flexibles tels que ceux décrits précédemment, c'est- à-dire présentant une épaisseur radiale varia ble, on pourrait obtenir le même résultat en formant des anneaux d'épaisseur radiale cons tante, mais dont la largeur axiale varie pro gressivement. La fig. 7 montre comment on obtient de tels anneaux 50 et 51 à partir d'un tube 52 découpé en 53 et 54. Ces anneaux sont ensuite fendus à l'endroit le plus étroit et encastrés dans un support en caoutchouc comme précédemment.
Watertight ring. The present invention relates to a sealing ring, of the type used to produce a tight seal between two members movable with respect to one another, in particular between a shaft driven by a movement of rotation or of 'axial movement and a housing or between a piston and the cylinder in which it moves.
The sealing ring according to the invention is characterized in that it comprises at least one flexible friction ring made of a hard material, mounted on a support made of an elastic material, the support having surfaces of revolution, one being in contact with the flexible ring which is intended to adapt to the member with which it constitutes a tight seal and being kept in contact with this member by virtue of the elasticity of said support.
The drawing shows, by way of examples, several embodiments of the sealing ring forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a section through line 1-1 of FIG. 2 seen in the direction of the arrows of a first embodiment.
Fig. 2 is a plan view.
Fig. 3 is a section similar to that of FIG. 1 of a variant.
Fig. 4 is an elevational view of a second embodiment.
Fig. 5 is a cross section taken on line 5-5 of FIG. 4 view in the direction of the arrows. Fig. 6 is a perspective view of a variant of details, and FIG. 7 is a schematic view showing another variant of a detail.
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 show a seal ring to be used to make a tight seal around a shaft. It comprises two split friction rings 11 and 12 made of a hard material, for example metal, metallized graphite or a molded hard plastic material. The rings are arranged in such a way that their slots 13 and 14 are diametrically opposed and that their side faces are in contact along line 15. These rings are embedded in the inner surface of revolution of a support 16 made of an elastic material. , for example natural or synthetic rubber.
The surface of outer revolution of the support 16 is hollowed out as indicated at 20 and rests at a low height against the cylindrical wall 19 of an annular stiffening piece 17 made of steel, having an L-shape in cross section. The annular space provided between the wall 19 and the support 16 gives this support greater elasticity. 18 denotes the flat annular surface of the part 17 to. which is connected the support 16, a. space 21 being provided between this annular surface 18 and the ring 12.
The support 16 is molded so as to fill the slots 13 and 14 of the rings 11 and 12, and to come flush or nearly flush with the inner surface of these rings. Each of the rings 11 and 12 has an internal surface of revolution eccentric with respect to its external surface of revolution, so that the thickness of the ring decreases progressively from the point of its periphery diametrically opposite to the slot 13 , respectively 14, towards this slot, their rigidity varying, therefore, in the same way.
The described sealing ring has the advantage of being able to receive a journal or a shaft of diameter slightly larger than its internal diameter thanks to the flexibility of the rings 11 and 12 which rest with uniform pressure on the periphery of the journal or of the tree. This pressure must be sufficient to provide a good seal, but it must be low enough not to produce undesirable friction.
The variant shown in FIG. 3 shows a sealing ring similar to that which has just been described, but in which the rubber support 24 rests on its entire outer surface of revolution against a stiffening piece constituted by a cylindrical ring 25 made of steel . The support 24 has an annular recess 26 intended to increase its radial elasticity. The sealing ring is housed in a cavity 27 of a machine member 28 and rests against a shoulder 29.
Fig. 4 shows an embodiment in which several sealing rings are provided on a piston 30. Each ring comprises a flexible ring 31 similar to rings 11 and 12 of the previous embodiment, and which is mounted on the surface. of external revolution of a rubber support 32 whose internal surface of revolution is connected to mid steel tube 33. This tube 33 constitutes a stiffening part for the rubber support and can slide on the cylindrical part 34 of the piston 30. The series of rings 31 is held on the piston by means of a screwed collar 35.
It will be noted that the rubber support 32 fills the slot in the rings 31, as shown at 36.
One could also omit the tube 33 and mount the support 32 directly on the cylindrical part 34 of the piston 30. These rings 31 may have a diameter slightly larger than the bore in which the piston moves, so that they are tablets during operation. As in the previous embodiment, the ring 31 has an internal surface of revolution eccentric with respect to the external surface (see FIG. 5).
Fig. 6. shows another form of flexible ring 40 similar to rings 11 and 12, but provided with a circumferential groove 41 for receiving a steel ring spring 42. This ring 40 with the res out 4.2 is intended to be embedded in a rubber support as in the case of rings 11 and 12.
Instead of using flexible rings such as those described above, that is to say having a variable radial thickness, the same result could be obtained by forming rings of constant radial thickness, but whose axial width varies gradually. Fig. 7 shows how such rings 50 and 51 are obtained from a tube 52 cut into 53 and 54. These rings are then split at the narrowest point and embedded in a rubber support as before.