2 – JOINTS TORIQUES13 2 – JOINTS TORIQUES 2-2-4 CHOIX DE L’ÉPAISSEUR DE TORE Dans la norme DIN 3771/5,chaque diamètre intérieur de joint torique reçoit une section de corde

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2 – JOINTS TORIQUES

M 2-1 INTRODUCTION

2-1-1 DESCRIPTION

Le joint torique est une garniture d’étanchéité homogène en forme de tore à section circulaire.Ses dimensions sont définies par son diamètre intérieur (d1) et sa section (d2).

2-1-2 FONCTIONNEMENT

Le joint torique est le plus souvent logé dans une gorge de section rectangulaire.La norme DIN différencie deux types de systèmes d’étanchéité : soit statique, soit dynamique.

Les élastomères sont incompressibles, et sous pression, réagissent de la même façon que les fluides, lesquelstransmettent de tous les côtés les forces de pression qu’ils subissent. La section du joint torique à l’originecirculaire, est déformée en étant placée entre deux surfaces (Fig 1).

Lors d’un état de fonctionnement sans pression, la force de serrage Po nécessaire pour obtenir une étanchéité est produite par la résistance du caoutchouc à la déformation. La pression Ps occasionnée parle fluide à étancher augmente la déformation de la section du joint torique et de ce fait, la pression nécessaire à faire l’étanchéité (Fig 2).

2-1-3 AVANTAGES

La simplicité de la géométrie du joint torique est la caractéristique dominante de cet élément d’étanchéité. Par un choix judicieux de la qualité de l’élastomère et une définition précise de la section dujoint torique en accord avec la dimension de la gorge, on obtient un système d’étanchéité efficace,économique et d’une mise en service très simple.

Fig.1 Fig. 2

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M 2-2 CONCEPTION ET INSTRUCTION DÉTAILLÉES2-2-1 PARAMÈTRES DE CONSTRUCTION

Les logements sont calculés d’après les critères de la norme DIN 3771/5.

Le diamètre intérieur du joint torique peut être, lorsqu’il est monté, augmenté jusqu’à 6% tandis que le diamètreextérieur peut être comprimé jusqu’à 3%.

Si le diamètre intérieur est augmenté de plus de 6%, la diminution de la section qui en résulte sera prise enconsidération lors de la détermination des dimensions de la gorge. Si un dépassement du pourcentaged’augmentation du diamètre peut être toléré, une compression du diamètre extérieur supérieure à 3%n’est pas recommandé.

Lorsque les élastomères se trouvent en contact avec des fluides, ils peuvent absorber une certaine partiede ceux-ci. La capacité d’absorption dépend de la résistance des élastomères contre les fluides. Levolume du logement doit alors être défini de sorte que le gonflement ainsi que la dilatation thermique parsuite d’une augmentation de température puissent être absorbée.

Un gonflement volumétrique a été pris en considération pour le calcul de la largeur B1 du logement. Sidans des cas exceptionnels, un gonflement plus important est prévu (8% dynamique, 15% statique), la largeurB1 du logement doit être agrandie en conséquence. Un gonflement négatif (ou rétraction) doit toujoursêtre évité.

2-2-2 PROCÉDÉS DE MONTAGE

- Montage radial, étanchéité intérieure :

Le joint torique sera choisi en tenant compte que son diamètre intérieur d1 ait un minime écart dimensionnelavec le diamètre D5.

- Montage radial, étanchéité extérieure :

Le joint torique sera choisi en tenant compte que le diamètre intérieur d1 soit égal ou plus petit que le dia-mètre du fond de gorge D3.

- Montage axial statique :

Lors de la construction pour des joints axiaux de couvercle, il faut prendre garde que, non seulement les forcesde serrage mais également la compression du joint torique doivent surpasser la pression du système.

Pour le choix du joint torique, on doit prendre en considération le sens de la pression :

- Pression de l’intérieur : le diamètre extérieur du joint torique (d1+ 2 x d2) doit être plus grand d’environ 1 à2% que le diamètre extérieur D7 de la gorge.

- Pression de l’extérieur : le diamètre intérieur du joint torique d1 doit être plus petit d’environ 1 à 3% que lediamètre intérieur D8 de la gorge.

Ces conditions de montage ne sont que des aides pour la conception de vos réalisations. Il est nécessaireà l’utilisateur de réaliser des tests validant le montage.

cf 2-2-5 Logements.

2-2-3 CONCEPTION DE LA GORGE

- Gorge rectangulaire : pour des montages statiques, il est préférable de choisir une gorge rectangulaire.Lors d’une application avec bague anti-extrusion, les flancs de gorge doivent être à angles droits.

- Gorge trapézoïdale : pour des cas spéciaux où le joint torique (à partir d’un diamètre de tore d2=2,5mm)doit être retenu, on peut utiliser ce type de gorge.

- Gorge triangulaire : ce type de gorge est souvent employé par manque de place pour faire l’étanchéitésur des couvercles. Les inconvénients de cette exécution sont la construction onéreuse des pièces métalliquesainsi qu’une diminution du volume du logement pour absorber le gonflement et la dilatation thermique dujoint torique.

cf 2-2-5 Logements.

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2-2-4 CHOIX DE L’ÉPAISSEUR DE TORE

Dans la norme DIN 3771/5, chaque diamètre intérieur de joint torique reçoit une section de corde corres-pondante. Cette attribution devrait être respectée également pour les joints toriques non-normalisés car ledegré de compression dépend essentiellement des tolérances de l’épaisseur de tore ainsi que de la gorge.

2-2-5 LOGEMENTS

Étanchéité Extérieure, RadialeÉtanchéité Intérieure, Radiale

Étanchéité Axiale

Logement rectangulaire

Dimensions en mm - ST : Statistique - HY : Hydraulique - PM : Pneumatique

Logement trapézoïdale Logement triangulaire

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2-2-6 COMPRESSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON DIN 3771/5

Étanchéité extérieure, statique Étanchéité intérieure, statique

Étanchéité extérieure, actionné hydrauliquement Étanchéité intérieure, actionné hydrauliquement

Étanchéité extérieure, actionné pneumatiquement Étanchéité intérieure, actionné pneumatiquement

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2-2-7 COTES DE MONTAGE ET TOLÉRANCES

Cotes de montage selon DIN 3771/5 pour élastomères avec une dureté de 70 IRHD.


Dimensions en mm - ST : Statistique, étanchéité axiale - DH : Statistique et dynamique hydraulique - DP : Dynamique pneumatique

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Dimensions en mm - ST : Statistique, étanchéité axiale - DH : Statistique et dynamique hydraulique - DP : Dynamique pneumatique

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2-2-8 TOLÉRANCES POUR JOINTS TORIQUES SELON ISO 3601 - DIN 3773

Dimensions en mm

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Qualité de surface

2-2-10 INSTRUCTIONS DE MONTAGE

Avant de commencer le montage, les points suivants sont à contrôler :- Les chanfreins ont-ils été effectués et polis ?- Les résidus d’usinage et autres corps étrangers ont-ils été éliminés ?- Les arêtes vives, les fentes, les filetages sont-ils protégés ?- La compatibilité des lubrifiants ou huiles de montage avec le fluide à étancher a-t-elle été contrôlée ?

Préconisation à suivre lors du montage :- Le diamètre intérieur des joints toriques ne doit pas augmenter de plus de 50%. Pour des duretés de plus de

80 SH, des élastomères à plus haute résistance (ex FKM) ou des mélanges spéciaux, cette valeur doit êtreréduite jusqu’à max. 30%.

- Les joints toriques ne doivent pas être roulés sur eux-mêmes lorsqu’ils sont en place dans leur gorge.Attention les joints de gros diamètres avec une petite section de tores ont souvent tendance à se vriller.

- Ne pas utiliser des outils de montage à angles tranchants ou pointus.

2-2-11 TOLÉRANCES APPLICABLES ET DÉFAUTS DE L’ÉTAT DE SURFACE

Tous nos joints toriques sont contrôlés dans nos ateliers selon les normes internationales ou d’après les indications convenues avec le client.- Mesure de la duretéDans les normes, la dureté est en général indiquée avec une tolérance de ± 5 Shore. Cette tolérance est dûeaux différences des charges d’un même mélange causée par des écarts minimes dans les matériaux de baseainsi que par le degré de réticulation pendant le procédé de fabrication et aussi aux fluctuations lors dumesurage de la dureté.- Tolérances des dimensionsLes tolérances admissibles sont normalisées selon les normes DIN 3771/1 et ISO 3601/1.- Défauts sur l’état de surfaceLes défauts admissibles sur l’état de surface sont normalisés selon DIN 3771/4 et ISO 3601/3. Dans nos ateliers,le contrôle se fait selon la classification standard (N). Pour des utilisations spécifiques, par exemple pour des pièces dont la sécurité est importante, ce contrôle peut se faire selon la classification S.- Recommandations pour le stockageLe lieu de stockage doit être frais, sec, sans poussière et modérément aéré. La température de stockage doitse situer entre +15°C et ne pas dépasser +25°C.L’humidité relative de l’air doit se situer à un niveau qui empêche, en cas de variations de la température,toute condensation dans le lieu de stockage.Toute action de l’ozone et du rayonnement ionisant doit être exclue.

2-2-9 RECOMMANDATIONS POUR L’USINAGE

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2-2-12 TRAITEMENT SPÉCIAL

Plusieurs types de traitement de surface, dans le but d’améliorer l’utilisation ou le fonctionnement des jointstoriques, peuvent être proposés :- Renforcer les propriétés dynamiques- Améliorer le montage- Améliorer l’aspectEn parallèle à ces traitements, il est possible d’incorporer directement un lubrifiant lors de la formulation de lamatière.

2-2-13 JOINTS TORIQUES MOULÉS SOUDÉS

Alors que le joint torique est une pièce de forme moulée en caoutchouc, c’est-à-dire pressé dans une formeà l’état de vulcanisation, le joint torique moulé soudé est découpé à la longueur à partir d’une corde moulée.Le point de jonction est découpé en biais ou droit et vulcanisé à chaud.La particularité du point de jonction est que celui-ci est exempt de tout corps étranger de liaison comme parexemple de la colle, garantissant ainsi les propriétés thermiques et chimiques de l’élastomère employé. Lesjoints moulés soudés sont ainsi une alternative avantageuse pour les utilisations statiques à la place de jointstoriques, lors de petites quantités et de dimensions hors normes.

Avantages et restrictions :- Pas de création d’outillage- Pas de limitation maximale du diamètre intérieur- Pas recommandé pour les applications dynamiques- Charge de traction constante élevée impossible- Pas intéressants pour petits diamètres et grands volumes

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M 2-3 LISTES DIMENSIONNELLES2-3-1 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON AS568A

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2-3-2 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES POUR RACCORD À FILETAGE CYLINDRIQUE SELON AS568A

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2-3-3 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES POUR FILETAGE MÉTRIQUE SELON ISO6149

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2-3-4 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON SMS1586

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2-3-5 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON ISO3601/NFT 47-501

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2-3-6 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON JIS B2401

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2-3-7 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES SELON LA RECOMMANDATION FRANÇAISE

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2-3-8 DIMENSIONS DES JOINTS TORIQUES MÉTRIQUES

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Le PLUS

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