FR2604235A1 - Sealing gasket for a hydraulic piston - Google Patents
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Abstract
Description
Garniture d'étanchéité pour piston hydraulique.Seal for hydraulic piston.
La présente invention concerne une garniture d'étanchéité pour piston hydraulique formée d'un joint annulaire élastique assurant l'étanchéité au niveau d'une surface de glissement et de deux bagues anti-extrusion disposées latéralement de part et d'autre du joint annulaire élastique. The present invention relates to a seal for a hydraulic piston formed by an elastic annular seal ensuring the seal at a sliding surface and by two anti-extrusion rings disposed laterally on either side of the elastic annular seal. .
Le joint annulaire élastique est habituellement une pièce en caoutchouc à section traversale en forme de T avec une barre verticale arrondie à son extrémité libre. La barre verticale constitue le lobe du joint venant en appui sur la surface de glissement et assurant l'étanchéité à son niveau tandis que les deux ailes du T forment deux épaulements recouvrant les bagues anti-extrusion et les maintenant en étroit contact avec la surface de glissement. The elastic annular seal is usually a rubber piece with a T-shaped cross section with a vertical bar rounded at its free end. The vertical bar constitutes the lobe of the seal coming to bear on the sliding surface and ensuring the sealing at its level while the two wings of the T form two shoulders covering the anti-extrusion rings and keeping them in close contact with the surface of slip.
Lors des mouvements alternatifs de va et vient du piston, le joint élastique de ce type de garniture est soumis à des efforts d'étirement et de torsion entre son lobe et ses épaulements qui finissent par provoquer sa déchirure. During reciprocating back and forth movements of the piston, the elastic seal of this type of packing is subjected to stretching and twisting forces between its lobe and its shoulders which ultimately cause it to tear.
La présente invention a pour but de lutter contre l'inconvénient précité par une limitation des efforts d'étirement et de torsion affectant le joint en donnant une moindre mobilité au lobe du joint grâce à un profil particulier du joint et des bagues anti-extrusion. The present invention aims to combat the aforementioned drawback by limiting the stretching and twisting forces affecting the joint by giving less mobility to the joint lobe thanks to a particular profile of the joint and of the anti-extrusion rings.
Elle a pour objet une garniture d'étanchéité ayant un joint annulaire élastique à section transversale en forme de V à pointe arrondie, la partie centrale du V étant pleine et constituant le lobe du joint qui vient en appui par la pointe arrondie sur la surface de glissement, et deux bagues anti-extrusion présentant latéralement, en regard du joint, une face latérale d'inclinaison complémentaire à celle du lobe. It relates to a seal having an elastic annular seal with a V-shaped cross section with rounded tip, the central part of the V being solid and constituting the lobe of the seal which comes to bear by the rounded tip on the surface of sliding, and two anti-extrusion rings having laterally, opposite the joint, a lateral face of inclination complementary to that of the lobe.
L'angle d'ouverture du V est avantageusement choisi aux environs de 600. The opening angle of the V is advantageously chosen around 600.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dession dans lequel : - la figure 1 est coupe transversale partielle d'une garniture d'étanchéité de l'art antérieur et, - la figure 2 est une coupe transversale partielle d'une garniture d'étanchéité selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description below of an embodiment given by way of example. This description will be made with reference to the drawing in which: - Figure 1 is a partial cross section of a seal of the prior art and, - Figure 2 is a partial cross section of a seal according to the invention.
On distingue sur la figure 1 une coupe partielle d'un piston hydraulique 1 et de son cylindre 2 au voisinage d'une garniture d'étanchéité évitant la perte du fluide hydraulique qui peut être à des pressions basses, moyennes ou hautes pouvant atteindre cinq cents bars. La garniture d'étanchéité, qui est du type connu mentionné précédemment, est disposée dans une gorge rectangulaire 3 du cylindre 2 et porte sur une surface de glissement 4 de l'arbre du piston 1. Elle comporte un joint annulaire 5 en caoutchouc flanqué latéralement de deux bagues anti-extrusion 6 et 7. We can see in Figure 1 a partial section of a hydraulic piston 1 and its cylinder 2 in the vicinity of a seal preventing the loss of hydraulic fluid which can be at low, medium or high pressures of up to five hundred bars. The seal, which is of the known type mentioned above, is arranged in a rectangular groove 3 of the cylinder 2 and bears on a sliding surface 4 of the piston shaft 1. It comprises an annular seal 5 of rubber flanked laterally two anti-extrusion rings 6 and 7.
Le joint 5 a une section transversale en forme de T, la barre centrale du T constituant un lobe 8 venant en appui sur une surface de coulissement du piston 1 et les ailes du T constituant des épaulements 9 et 10 recouvrant les bagues anti-extrusion 6 et 7. The seal 5 has a T-shaped cross section, the central bar of the T constituting a lobe 8 coming to bear on a sliding surface of the piston 1 and the wings of the T constituting shoulders 9 and 10 covering the anti-extrusion rings 6 and 7.
Les bagues anti-extrusion 6 et 7 ont une section transversale rectangulaire adaptée au profil latéral du joint 5. Maintenues en étroit contact avec la surface de coulissement par l'appui exercé par les épaulements 9 et 10 du joint 5, elles évitent l'extrusion du lobe 8 en obturant les lumières apparaisant au niveau de l'alésage 3, entre le piston 1 et son cylindre 2, en raison des jeux existants. The anti-extrusion rings 6 and 7 have a rectangular cross section adapted to the lateral profile of the seal 5. Maintained in close contact with the sliding surface by the support exerted by the shoulders 9 and 10 of the seal 5, they prevent extrusion of the lobe 8 by closing off the lights appearing at the bore 3, between the piston 1 and its cylinder 2, because of the existing clearances.
Elles sont réalisées en un matériau plastique dur à usure et frottement optimisés qui peut être un polyamide, du polytetrafluoroéthylène ou une résine plus ou moins chargés. Elles sont fendues pour permettre leur montage dans la gorge 3 du cylindre 2 autour du piston 1.They are made of a hard plastic material with optimized wear and friction which can be a polyamide, polytetrafluoroethylene or a more or less loaded resin. They are split to allow them to be mounted in the groove 3 of the cylinder 2 around the piston 1.
Le fluide hydraulique sous pression arrive à l'un des côtés de la garniture par le jeu existant entre le piston 1 et son cylindre 2 conformément au sens de la flèche 11, ce côté étant supposé être sur la figure le côté droit, et repousse le joint 5 contre la bague antiextrusion 6 placée du côté opposé. Sous l'effet de la pression du fluide, le lobe 8 du joint 5 qui assure l'étanchéité au niveau du piston 1 reflue vers la paroi latérale de cette bague anti-extrusion 6 sur laquelle il exerce une poussée dans le sens de la flèche 12 tandis que l'épaulement 9 du joint se trouve plaqué sur le dessus de cette bague anti-extrusions 6 où il exerce une poussée supplémentaire dans le sens de la flèche 13 renforçant l'appui qu'il exerce déjà. The hydraulic fluid under pressure arrives at one of the sides of the packing by the clearance existing between the piston 1 and its cylinder 2 in the direction of the arrow 11, this side being supposed to be in the figure the right side, and pushes the seal 5 against the anti-extrusion ring 6 placed on the opposite side. Under the effect of the pressure of the fluid, the lobe 8 of the seal 5 which seals at the level of the piston 1 flows back towards the side wall of this anti-extrusion ring 6 on which it exerts a thrust in the direction of the arrow 12 while the shoulder 9 of the joint is pressed against the top of this anti-extrusion ring 6 where it exerts an additional thrust in the direction of the arrow 13 reinforcing the support which it already exerts.
Le lobe 8 du joint de ce type de garniture qui n'est pas soutenu latéralement peut basculer lors des mouvements alternatifs de va et vient du piston 1 soumettant sa jonction avec les épaulements 9 et 10 à des torsions et des efforts d'étirement qui sont accentués lorsque le piston se déplace à l'encontre du sens de poussée du fluide hydraulique sur la garniture et qui finissent par produire des déchirures.On remarque en effet sur la figure, qu'un déplacement du piston 1 vers la droite, à l'inverse du sens de la poussée du fluide hydraulique sur la garniture représenté par la flèche 11, tend à éloigner le lobe 8 du joint 5 de la paroi latérale de la bague anti-extrusion 6 dans un mouvement de basculement selon les flèches courbes 14 et 15 qui accentue encore l'appui et donc l'immobilisation de l'épaulement 9 sur le dessus de la bague anti-extrusion 6 l'empêchant de répondre aux sollicitations de déformation du joint 5 qui se concentrent à la frontière du lobe et y provoquent des torsions et des étirements tendant à entraîner des déchirures. The lobe 8 of the seal of this type of lining which is not supported laterally can tilt during reciprocating movements of the piston 1 subjecting its junction with the shoulders 9 and 10 to twists and stretching forces which are accentuated when the piston moves against the direction of thrust of the hydraulic fluid on the packing and which end up producing tears. We note indeed in the figure, that a displacement of the piston 1 to the right, to the reverse of the direction of the thrust of the hydraulic fluid on the lining represented by the arrow 11, tends to move the lobe 8 away from the seal 5 of the side wall of the anti-extrusion ring 6 in a tilting movement according to the curved arrows 14 and 15 which further accentuates the support and therefore the immobilization of the shoulder 9 on the top of the anti-extrusion ring 6 preventing it from responding to the deformation stresses of the seal 5 which are concentrated at the border of the lobe and cause torsion s and stretching tends to cause tears.
La figure 2 représente une garniture d'étanchéité selon l'invention. Comme la précédente, elle est disposée dans une gorge rectangulaire 20 d'un cylindre 21 d'un piston hydraulique 22, porte sur une surface de glissement 23 du piston hydraulique 22 et se compose d'un joint annulaire en caoutchouc 24 flanqué latéralement de deux bagues anti-extrusion 25 et 26. Figure 2 shows a seal according to the invention. Like the previous one, it is arranged in a rectangular groove 20 of a cylinder 21 of a hydraulic piston 22, bears on a sliding surface 23 of the hydraulic piston 22 and consists of an annular rubber seal 24 laterally flanked by two anti-extrusion rings 25 and 26.
Le joint annulaire 24 a une section transversale en forme de V, à pointe arrondie et à bords rabattus à l'horizontale, les faces du V étant inclinées selon un angle d'environ 60 degrés de part et d'autre. The annular seal 24 has a V-shaped cross section, with a rounded tip and edges folded horizontally, the faces of the V being inclined at an angle of about 60 degrees on either side.
La partie centrale du V est pleine et constitue un lobe 27 venant prendre appui, par sa pointe arrondie sur la surface de coulissement 23 du piston ?2 tandis que les bords rabattus du V forment deux épaulements 28 et 29 recouvrant les bagues anti-extrusion 25 et 26.The central part of the V is full and forms a lobe 27 which comes to bear, by its rounded point on the sliding surface 23 of the piston? 2 while the folded edges of the V form two shoulders 28 and 29 covering the anti-extrusion rings 25 and 26.
Les bagues anti-extrusion 25 et 26 ont une section transversale en forme de trapèze asymétrique épousant le profil latéral du joint 24. Elles se logent sous les épaulements 28 et 29 du joint 24, leurs flancs inclinés venant au contact de ceux du lobe 27 du joint 24. The anti-extrusion rings 25 and 26 have a cross-section in the form of an asymmetrical trapezoid conforming to the lateral profile of the seal 24. They are housed under the shoulders 28 and 29 of the seal 24, their inclined sides coming into contact with those of the lobe 27 of the attached 24.
Comme dans le cas précédent, elles sont fendues pour permettre leur montage et réalisées en un matériau plastique dur à usure et frottement optimisés.As in the previous case, they are split to allow their mounting and made of a hard plastic material with optimized wear and friction.
L'appui du joint annulaire 24 sur les bagues 25 et 26 se fait accessoirement par les épaulements 28 et 29, l'essentiel de l'effort étant, comme le montre les parallélogrammes des forces représentés sur la figure, par l'intermédiaire des flancs dont la poussée latérale est contenue par une poussée antagoniste des flancs de l'alésage 20. The support of the annular seal 24 on the rings 25 and 26 is done incidentally by the shoulders 28 and 29, the main force being, as shown by the parallelograms of the forces shown in the figure, via the sides the lateral thrust of which is contained by an antagonistic thrust from the sides of the bore 20.
Le fluide hydraulique sous pression arrive à l'un des côtés de la garniture par le jeu existant entre le piston 22 et son cylindre 21, ce côté étant toujours supposé être sur la figure le côté droit, et repousse le joint 24 contre la bague anti-extrusion 26 placée du côté opposé. Sous l'effet de la pression du fluide s'exerçant selon le sens de la flèche 30, le joint 24 a tendance à s'appuyer sur le flanc incliné de la bague anti-extrusion 26 et à refluer vers le fond de l'alésage 20 sans accroitre, contrairement au cas précédent, l'appui de l'épaulement 29 sur la bague anti-extrusion 26. The hydraulic fluid under pressure arrives at one of the sides of the seal by the clearance existing between the piston 22 and its cylinder 21, this side always being assumed to be in the figure the right side, and pushes the seal 24 against the anti-ring -extrusion 26 placed on the opposite side. Under the effect of the pressure of the fluid acting in the direction of the arrow 30, the seal 24 tends to bear on the inclined side of the anti-extrusion ring 26 and to flow back towards the bottom of the bore 20 without increasing, unlike the previous case, the support of the shoulder 29 on the anti-extrusion ring 26.
Le lobe 27 du joint 24 profilé en V a une assise très large sur le fond de l'alésage 20 qui le rend peu déformable latéralement. Sa résistance aux déformations latérales est en outre renforcée par les poussées latérales antagonistes qu'il subit de la part des parois latérales de l'alésage 29 du fait que l'appui du joint 24, sur les bagues anti-extrusion 25 et 26, se fait essentiellement par l'intermédiaire des flancs inclinés. The lobe 27 of the V-shaped joint 24 has a very wide seat on the bottom of the bore 20 which makes it slightly deformable laterally. Its resistance to lateral deformations is further reinforced by the opposing lateral thrusts which it undergoes on the part of the lateral walls of the bore 29 because the support of the seal 24, on the anti-extrusion rings 25 and 26, done essentially through the inclined sides.
L'appui du joint 24 sur les bagues anti-extrusion 25 et 26 par l'intermédiaire de flancs inclinés a également l'avantage de permettre au joint 24 d'agir en compensateur d'usure pour les bagues anti-extrusion et ainsi d'assurer une protection du lobe- du joint, contre l'extrusion, meilleure qu'auparavant. The support of the seal 24 on the anti-extrusion rings 25 and 26 by means of inclined sides also has the advantage of allowing the seal 24 to act as a wear compensator for the anti-extrusion rings and so on. provide better protection of the joint lobe against extrusion than before.
On peut, sans sortir du cadre de l'invention, modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. Without departing from the scope of the invention, it is possible to modify certain provisions or replace certain means by equivalent means.
Ce type de joint conçu principalement pour un mouvement de translation peut également convenir en étanchéité rotative. This type of seal designed mainly for translational movement may also be suitable for rotary sealing.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8613351A FR2604235B1 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | SEALING FOR HYDRAULIC PISTON. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8613351A FR2604235B1 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | SEALING FOR HYDRAULIC PISTON. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2604235A1 true FR2604235A1 (en) | 1988-03-25 |
| FR2604235B1 FR2604235B1 (en) | 1989-09-15 |
Family
ID=9339232
Family Applications (1)
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| FR8613351A Expired FR2604235B1 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | SEALING FOR HYDRAULIC PISTON. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2604235B1 (en) |
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1986
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2604235B1 (en) | 1989-09-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |