GUIDE DE CHOIX ET DE MISE EN OEUVRE DES ÉLÉMENTS D …

GE10-003G

Décembre 1998ICS : 21.140 ; 83.140.50

Reproduction interdite

Normalisation des biens d’équipement

GUIDE DE CHOIXET DE MISE EN ŒUVRE

DES ÉLÉMENTS D’ÉTANCHÉITÉ

PSAPEUGEOTCITROËN

Décembre 1998 2/55 GE10-003G

HOMOLOGATION

ÉTABLI PAR LA FILIERE : 10A DTAT/MPG/RTC/CNE M. NOGARET

Avant-proposCe guide traite des éléments d’étanchéité les plus couramment utilisés en mécanique générale dans le groupePSA Peugeot Citroën.

Il a été élaboré à partir de :

normes internationales ou françaises,

documents établis par les fournisseurs,

l’expérience des utilisateurs.

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Objet et domaine d’applicationCe guide a pour objet de proposer un ensemble d’informations permettant le choix et la mise en œuvre deséléments d’étanchéité. Il est destiné aux techniciens de bureau d’étude et de maintenance.

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DescripteursÉtanchéité, joint, bague, arbre, bush, sealing, seal, shaft.

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Modifications

Décembre 1998 3 GE10-003G

SommairePage

1 Utilisation des différents types de joints .............................................................................. 51.1 Utilisation dynamique ................................................................................................................ 5

1.1.1 Mouvements circulaires............................................................................................................. 5

1.1.2 Mouvements rectilignes............................................................................................................. 5

1.2 Utilisation statique ..................................................................................................................... 5

2 Matières .................................................................................................................................... 62.1 Caractéristiques physiques et résistance chimique .................................................................. 6

2.2 Equivalence des différentes appellations.................................................................................. 7

2.3 Conditions et durée de stockage............................................................................................... 8

2.3.1 Conditions de stockage (suivant AFNOR T 46-022) ................................................................. 8

2.3.2 Durée de stockage .................................................................................................................... 8

3 Eléments d’étanchéité............................................................................................................. 93.1 Joints toriques ........................................................................................................................... 9

3.1.1 Utilisation ................................................................................................................................... 9

3.1.2 Choix du joint............................................................................................................................. 9

3.1.3 Ajustements recommandés (piston – cylindre) ........................................................................ 11

3.1.4 Etats de surface........................................................................................................................ 11

3.1.5 Exécution des gorges............................................................................................................... 12

3.1.6 Chanfreins et gorges ................................................................................................................ 13

3.1.7 Etanchéité d’arbre en rotation .................................................................................................. 13

3.1.8 Utilisation statique .................................................................................................................... 14

3.1.9 Mise en place ........................................................................................................................... 15

3.2 Joint quatre lobes (QUAD RING) ............................................................................................. 16

3.2.1 Utilisation .................................................................................................................................. 16

3.2.2 Choix du joint............................................................................................................................ 16

3.2.3 Ajustements recommandés (piston – cylindre) ........................................................................ 16

3.2.4 Etats de surface........................................................................................................................ 16


3.2.6 Chanfreins ................................................................................................................................ 18

3.2.7 Etanchéité d’arbre en rotation .................................................................................................. 18

3.3 Bagues anti-extrusion............................................................................................................... 19

3.3.1 Généralités ............................................................................................................................... 19

3.3.2 Choix du type de bague............................................................................................................ 20

3.3.3 Matière...................................................................................................................................... 21

3.3.4 Etats de surface........................................................................................................................ 21


3.3.6 Instructions de montage ........................................................................................................... 21

3.4 Bagues une ou deux lèvres...................................................................................................... 22

3.4.1 Utilisation .................................................................................................................................. 22


3.4.2 Types de bague à utiliser ......................................................................................................... 22

3.4.3 Matière préconisée................................................................................................................... 22

3.4.4 Conditions d’utilisation.............................................................................................................. 23

3.4.5 Structure du joint suivant sa forme........................................................................................... 25

3.4.6 Montage et tolérances.............................................................................................................. 27

3.4.7 Puissance absorbée................................................................................................................. 28

3.4.8 Montage.................................................................................................................................... 29

3.5 Joints V-RING........................................................................................................................... 31

3.5.1 Utilisation .................................................................................................................................. 31

3.5.2 Types de joint ........................................................................................................................... 31

3.5.3 Matière du joint ......................................................................................................................... 31

3.5.4 Dimensions............................................................................................................................... 32

3.5.5 Conditions de montage............................................................................................................. 33

3.5.6 Puissance absorbée................................................................................................................. 37

3.6 Joints labyrinthes (Type GMN)................................................................................................. 38

3.6.1 Utilisation .................................................................................................................................. 38

3.6.2 Différents types......................................................................................................................... 38


3.6.4 Montage.................................................................................................................................... 40

3.7 Joints de roulement NILOS ...................................................................................................... 44

3.7.1 Utilisation .................................................................................................................................. 44

3.7.2 Généralités ............................................................................................................................... 44

3.7.3 Matière...................................................................................................................................... 46


3.7.5 Montage.................................................................................................................................... 48

3.7.6 Référence ................................................................................................................................. 50

3.8 Joints à deux lèvres égales ...................................................................................................... 51

3.8.1 Utilisation .................................................................................................................................. 51


3.8.3 Tolérances................................................................................................................................ 51

3.8.4 Etats de surface........................................................................................................................ 52

3.8.5 Montage.................................................................................................................................... 52

3.9 Joints racleurs .......................................................................................................................... 53

3.9.1 Utilisation .................................................................................................................................. 53

3.9.2 Matière recommandée.............................................................................................................. 53


3.10 Bagues « BS ».......................................................................................................................... 54

3.10.1 Utilisation .................................................................................................................................. 54


3.10.3 Dimensions............................................................................................................................... 54

4 Liste des documents de référence ....................................................................................... 55


1 Utilisation des différents types de joints

1.1 Utilisation dynamique

1.1.1 Mouvements circulairesÉtanchéité sur arbres par frottement :

Bague

Joint quatre lobes

Joint torique

Étanchéité sur arbres par chican

Joint labyrinthes

Étanchéité par frottement sur fac

Joints V-RING (uniq

Joints NILOS (pou

1.1.2 Mouvements rectilignApplications hydrauliquesÉtanchéité sur pistons

Joints composés (Ring

Joints à deux lèvres po

Joints à quatre lobes

Segments en fonte à u

Étanchéité sur tige

Joints composés*

Joints à deux lèvres po

Joints à quatre lobes p

Garnitures « chevron »

Ces joints sont à protéger par un

Étanchéité sur appareils divers

Joints toriques pour vit

NOTE : * Les joints com

Applications pneumatiquesÉtanchéité sur pistons et tiges

Joints quatre lobes po

Joints à deux lèvres

Étanchéité sur appareils divers

Joints toriques pour vit

1.2 Utilisation statique Joints toriques.

Joints circulaires plats

Bagues BS.

�

admis pour vitesses circonférentielles inférieures à 6 m/min

es

e perpendiculaire à l’arbre

uement Forscheda)

r roulement)

es

tef ou Busak)*

ur vitesses linéaires inférieures à 40 m/min

til

u

o

*

r

es

po

ur

es

(n

��

��

courses inférieures à 50 mm vitesses linéaires à 15 m/min�

�

iser uniquement en rechange

r vitesses linéaires inférieures à 40 m/min

ur vitesses linéaires inférieures à 15 m/min

acleur

ses linéaires inférieures à 12 m/min et fréquence maximum 60 cycles minute

sés et les garnitures « chevron » ne sont pas traités dans ce guide.

vitesses linéaires inférieures à 15 m/min

ses linéaires inférieures à 12 m/min

on traités dans ce guide).

�


2 Matières

2.1 Caractéristiques physiques et résistance chimique

Nitrile-N Styrènebutadiène

Ethy-lène

Propy-lène

Néo-prène Viton Silicone Butyl Fluoro-

siliconePoly-

acrylatePoly-uré-

thanePTFE

Dureté (shore A) 40-95 40-90 40-80 40-90 60-90 10-90 20-80 40-90 50-90 50-90

Code ASTM NBR SBR EPDM CR FKM VMQ IT R FVMQ ACM AU/EU

Résistance à la traction(kp/cm2) 180 210 180 210 140 100 140 60 140 350

Coefficient de frictiondynamique à sec 0,7–1,2 1,7 0,8 0,9 0,5 0,5-1,1 0,9 0,5-0,8 – 0,5

Résistance à l’usure xxx xxxx xx xx xx – xx xxx xx xxx xxx

Huile hydraulique pointd’inflammabilité élevé – – xxx x x à

xxxx xx x à xxx xxx – – xxx

Huile hydraulique + eauglycol et huile de graissage xxxx – – xx xxxx xxx – xxxx xxxx xxx xxx

Mazout xx – – x xxxx x – xxxx xx xxx xxx

Huile et graisse animale etvégétale xxxx x x xx xxxx xxx x xxxx xxxx xxx xxx

Huile de freinage – xxxx xxxx xx – xx xx – – – xx

Huile de graisse diluée xx xx xx xxx xxxx xx – xxxx xx xx xxx

Essence xxx – – x xxxx x – xxxx xxx xxx xxx

Essence super xx – – – xxxx – – xxxx xx xxx xxx

Kérozène xxx – – x xxxx x – xxxx xxx xxx xxx

Produits aromatiquespétrolier x – – – xxxx – – xxxx x xx xxx

Produits aliphatiques pétrolier xxx – – xx xxxx x – xxxx xxx xxx xxx

Eau au-dessous 80 °C xxx xxx xxxx xx xxxx xxxx xxxx xxxx – x xxx

Eau au-dessus 80 °C x x xxxx – xx xxx xx xxx – – xxx

Alcool xx xx xxxx xxx x àxxxx xxxx xxxx xxxx – x xxx

Kétones – – xx – – xx xxx – – – xxx

Acide concentré – – x – xxx x xx x àxxxx – – xxx

Acide dilué x x xx xx xxxx xx xxxx xxx – – xxx

Base x xx xxx xx xx xx xxxx x – – xxx

Produits pétrolier chloriques x – – – xxxx – – xxxx x x xxx

Liquides de coupe x xxx – xxx

Ozone et lumière solaire x x xxxx xxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxx xxx

Gamme de température°C

- 35+ 105

- 50+ 120

- 50+ 150

- 45+ 100

- 50+ 200

- 60+ 230

- 55+ 120

- 60+ 200

- 20+ 175

- 30+ 100

- 150+ 260

Caractéristique d’isolation – xxx xxxx xxx xxxx xxxx xxxx xxxx – xx

Compression set xxx xxx xx xxx x xxxx xx xxx xx –

Ininflammabilité non non non oui oui non non non non non

Légende : xxxx excellentexxx très bonnexx bonnex passable– mauvaise


2.2 Équivalence des différentes appellations

DésignationISO Code ASTM Dénomination

couranteDénomination

SICIMDésignation

chimique Noms commerciaux

NBR NBR NITRILE NITRILE CAOUTCHOUC,BUTADIÈNENITRILEACRYLIQUE

PERBUNAN, HYCAR,CHEMINGUM, BUNA-N,BRÉON, BUTAKON,EUROPRÈNE N, PARACRIL,ELAPRIM, BUTACRIL,KRYNAC, ISR-N, GACO

SBR SBR STYRÈNE STYRÈNE COPOLYMÈRE DEBUTADIÈNE,STYRÈNE

SOLPRENE

EPDM EPDM ETHYLÈNE-PROPYLÈNE

ETHYLÈNE-PROPYLÈNE

TERPOLYMÈRED’ÉTHYLÈNE-PROPYLÈNE

VISTALON

CR NÉOPRÈNE POLYCHLOROPRÈNE

FPM FKM VITON VITON,FLUCARBONE

ELASTOMÈREFLUORÉ

VITON, FLUOREL,TECNOFLON, EURAVIT

MVQ VMQ SILICONE SILICONE SILICONE EURASIL, BLENSIL

ITR BUTYL COPOLYMÈRE DEISOBUTYLÈNE,ISOPRÈNE

POLYSAR BUTYL

FVMQ FLUORO-SILICONE

ACM ACM POLYACRYLATE

AU et EU AU POLYURÉTHANE POLYURÉTHANE,HYDROFIT,VULKOLAN

POLYURÉTHANE VULKOLAN, UREPAN,DESMOPAN, HYDROFIT,ADIPRENE, ESTANE-ELASTOTHANE, ACLATHAN,ACLAN, COURBANE

PTFE PTFE,PLASTOMÈRE

POLYTÉTRAFLUO-RÉTHYLÈNE

ALGOFLON, FLUON, HALON,EURAFLON, HOSTAFLON,TEFLON RULON,POLYTHERM, TURCITE

NYLON NYLON,PLASTOMÈRE

POLYAMIDE NYLON, RILSAN

FFKM ELASTOMÈREPERFLUORÉ

KALREZ, SIMRIZ, CHEMRAZ

FEP


2.3 Conditions et durée de stockage

2.3.1 Conditions de stockage (suivant AFNOR T 46-022)

La température doit être comprise entre 5 °C et 25 °C.

L’humidité optimale de conservation est d’environ 65 %.

Les produits à base d’élastomères doivent être placés à l’abri de la lumière, en particulier de la lumièredirecte du soleil et de la lumière artificielle ayant une teneur élevée en ultraviolet.

Les produits doivent être stockés sans subir ni tension, ni compression ou autre déformation.

2.3.2 Durée de stockageSi les conditions du paragraphe 2.4.1 sont respectées les durées possibles de stockage sont les suivantes :

Matière Durée possible de stockage

Nitrile

Styrène-butadiène

Ethylène-propylène

Néoprène

Viton

Silicone

Butyl

Fluoro-silicone

Polyacrylate

Polyuréthane

PTFE(PolyTétraFluorEthylène)

2 à 5 ans*

2 à 5 ans

5 à 10 ans*

2 à 5 ans

+ 20 ans*

+ 20 ans*

5 à 10 ans

+ 20 ans

5 à 10 ans

5 à 10 ans*

+ 20 ans

* Suivant AFNOR E 48-043.


3 Éléments d’étanchéité

3.1 Joints toriques

3.1.1 UtilisationÉtanchéité d’organes hydrauliques et pneumatiques statiques ou exceptionnellement pour ceux animés d’unmouvement de rotation ou de translation de faible course.

Vitesse maximum�� Translation - 12 m/min

Rotation - 6 m/min

Fréquence de mouvement maximum 60 cycles/min

3.1.2 Choix du joint

3.1.2.1 Matière préconiséeDans la mesure où le fluide en contact avec le joint le permet, utiliser du Nitrile 80 Shore.

3.1.2.2 Choix du diamètreMontage en segment :

Choisir le joint dont le diamètre extérieur est le plus approchant du diamètre de l’alésage.

Montage en presse étoupe :

Choisir le joint dont le diamètre intérieur est le plus approchant du diamètre de tige.

On accepte une compression du diamètre intérieur de 3 % et une extension de 6 %. Dès que l’on atteint uneextension de 3 % il faut, pour déterminer la profondeur de la gorge, tenir compte de la modification du diamètre dutore. La formule suivante peut être utilisée.

dmdi.TiTm =

Tm = ∅ du tore joint monté

Ti = ∅ du tore du joint

di = ∅ intérieur du joint

dm = ∅ intérieur du joint monté


Dimensions et tolérances des joints (suivant norme ISO 3601/1)

d1 d2 d1 d2 d1 d2

Tol.* ±±±±

1,80

±± ±± 0

,08

2,65

±± ±± 0

,09

3,55

±± ±± 0

,10

Tol.* ±±±±

2,65

±± ±± 0

,09

3,55

±± ±± 0

,10

5,30

±± ±± 0

,13

Tol.* ±±±±

3,55

±± ±± 0

,10

5,30

±± ±± 0

,13

7,00

±± ±± 0

,15

1,80 0,13 x 36,5 0,35 x x 165 1,31 x x2,00 0,13 x 37,5 0,36 x x 170 1,34 x x2,24 0,13 x 38,7 0,37 x x 175 1,38 x x2,50 0,13 x 40,0 0,38 x x 180 1,41 x x2,80 0,14 x 41,2 0,39 x x 185 1,44 x x3,15 0,14 x 42,5 0,40 x x 190 1,48 x x3,55 0,14 x 43,7 0,41 x x 195 1,51 x x3,75 0,14 x 45,0 0,42 x x 200 1,55 x x4,00 0,14 x 46,2 0,43 x x 206 1,59 x x4,50 0,14 x 47,5 0,44 x x 212 1,63 x x4,87 0,15 x 48,7 0,45 x x 218 1,67 x x5,00 0,15 x 50,0 0,46 x x 224 1,71 x x5,15 0,15 x 51,5 0,47 x x 230 1,75 x x5,30 0,15 x 53,0 0,48 x x 236 1,79 x x5,60 0,15 x 54,5 0,50 x x 243 1,83 x x6,00 0,15 x 56,0 0,51 x x 250 1,88 x x6,30 0,15 x 58,0 0,52 x x 258 1,93 x x6,70 0,16 x 60,0 0,54 x x 265 1,98 x x6,90 0,16 x 61,5 0,55 x x 272 2,02 x x7,10 0,16 x 63,0 0,56 x x 280 2,08 x x7,50 0,16 x 65,0 0,58 x x 290 2,14 x x8,00 0,16 x 67,0 0,59 x x 300 2,21 x x8,50 0,16 x 69,0 0,61 x x 307 2,25 x x8,76 0,17 x 71,0 0,63 x x 315 2,30 x xd2

9,00 0,17 x 73,0 0,64 x x 325 2,37 x x9,50 0,17 x 75,0 0,66 x x 335 2,43 x x

10,0 0,17 x 77,5 0,67 x x 345 2,49 x x10,6 0,18 x 80,0 0,69 x x 355 2,56 x x11,2 0,18 x 82,5 0,71 x x 365 2,62 x x11,8 0,19 x 85,0 0,73 x x 375 2,68 x x12,5 0,19 x 87,5 0,75 x x 387 2,76 x x13,2 0,19 x 90,0 0,77 x x 400 2,84 x x14,0 0,19 x x 92,5 0,79 x x 412 2,91 x15,0 0,20 x x 95,0 0,81 x x 425 2,99 x16,0 0,20 x x 97,5 0,83 x x 437 3,07 x17,0 0,21 x x 100 0,84 x x 450 3,15 x18,0 0,21 x x 103 0,87 x x 462 3,22 x19,0 0,22 x x 106 0,89 x x 475 3,30 x20,0 0,22 x x 109 0,91 x x 487 3,37 x21,2 0,23 x x 112 0,93 x x 500 3,45 x22,4 0,24 x x 115 0,95 x x 515 3,54 x23,6 0,24 x x 118 0,97 x x 530 3,63 x25,0 0,25 x x 122 1,00 x x 545 3,72 x25,8 0,26 x x 125 1,03 x x 560 3,81 x26,5 0,26 x x 128 1,05 x x 580 3,93 x28,0 0,28 x x 132 1,08 x x 600 4,05 x30,0 0,29 x x 136 1,10 x x 615 4,13 x31,5 0,31 x x 140 1,13 x x 630 4,22 x32,5 0,32 x x 145 1,17 x x 650 4,34 x33,5 0,32 x x 150 1,20 x x 670 4,46 x34,5 0,33 x x 155 1,24 x x35,5 0,34 x x 160 1,27 x x

d1


3.1.3 Ajustements recommandés (piston – cylindre)L’ajustement mécanique entre deux pièces à étancher par un joint torique est un facteur important pour éviterl’extrusion du joint. Le tableau ci-dessous donne les ajustements recommandés en fonction de la pression du fluideà étancher.

Pressions en bar 0 à 20 21 à 250 251 à 500

Ajustements H7 – f7 H7 – g6 H7 – h6

Lorsque ces conditions d’ajustement ne sont pas respectées, il est judicieux de prévoir la mise en place de baguesanti-extrusion (voir 3.3).

Le graphique ci-dessous délimite en première approximation, pour la plupart des élastomères, la zone d’apparitionde l’extrusion pour différentes duretés de l’élastomère en fonction du jeu et des pressions (Suivant NF E 48-043).

500

400

300

200

10080

60

4030

20

100

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Pression en bar

7075

8085

9095

DuretéSHORE A

Sansextrusion

Extrusion

3.1.4 États de surfaceRugosité en utilisation dynamique :

Piston/cylindre Ra 0,2 à 0,8 µmR 0,8 à 3,2 µm

Surface gorge Ra 0,6 à 1,6 µmR 3,2 à 6,3 µm

Rugosité en utilisation statique :

Surface en contact et gorge Ra 0,6 à 1,6 µmR 3,2 à 6,3 µm


3.1.5 Exécution des gorgesDimensions et tolérances

GC

MONTAGE SEGMENT

1

CG

MONTAGE PRESSE ETOUPE

2

Valeur de G en fonction de la pression

Pression en barSection dutore Tolérances

0 à 20 21 à 150 151 à 250 251 à 500

Largeurde lagorge+ 0,1

C 008,0

080,1 + 1,40 1,45 1,50 1,60 2,5

09,0065,2 + 2,30 2,35 2,40 2,45 3,5

10,0055,3 + 3,20 3,25 3,30 3,35 5

13,0030,5 + 4,75 4,80 4,85 4,95 7

15,0000,7 +

+ 0,02

6,15 6,20 6,25 6,40 9,5

Concentricité du fond de gorge par rapport au piston ou à l’alésage ± 0,01.

α 5° max. α 5° max.

R 0,10 à 0,15

R = 0,2

Forme de la gorge


3.1.6 Chanfreins et gorgesPour éviter de blesser le joint lors du montage, il faut prévoir des chanfreins à l’extrémité des tiges, des pistons et àl’entrée des cylindres.

Cote L

∅∅∅∅ dutore

Danscylindre

Surpiston

L

15 à 30°

15 à 30°

L

≤ 2,65

3,55et

5,30

7

1,5

2,5

3

2,5

4

5

Diamètredu tore

Cotef min.

α

f

α ne doit pas, si possible, dépasser 20°

Trou à travers la paroi d'un cylindre

1,8

2,65

3,55

5,30

7

0,6

0,7

0,8

0,9

1

3.1.7 Étanchéité d’arbre en rotationLes joints toriques ont la propriété de se contracter sous l’effet de la chaleur, si l’on monte un joint sur l’arbre selonla méthode habituelle la chaleur dégagée par la rotation augmente le serrage, le film d’huile est interrompu et lejoint tourne dans son logement. Pour éviter ce phénomène on choisit un joint de diamètre intérieur supérieur de2 à 6 % au diamètre de l’arbre.


3.1.8 Utilisation statique

Les dimensions du joint sont fonction de l’emplacement disponible.

États de surface (voir 3.1.4).

Forme des gorges (voir 3.1.5).

Dimensions des gorges

G+ 0,1 0

G+ 0,1 0

G± 0,05

C+ 0,1 0

G ± 0,05

C+ 0,1 0

C + 0,1 0

G ± 0,05

G = Ø du tore (S) x 1,35 C = Ø du tore (S) x 1,20G = Ø du tore (S) x 0,80

C = Ø du tore (S) x 1,20G = Ø du tore (S) x 0,80

C = Ø du tore (S) x 1,20G = Ø du tore (S) x 0,80


3.1.9 Mise en place

Pour faciliter le montage, enduire le joint et les pièces métalliques avec un lubrifiant compatible avec lamatière composant le joint.

Utiliser des outils, non tranchants, ne comportant par d’angles saillants.

Ne jamais forcer un joint au-dessus d’arêtes vives tels que filetages, rainures, angles d’épaulement etc.Si la conception de la pièce ne permet pas d’éviter de tels usinages, utiliser des protecteurs lors dumontage du joint.

Exemple 1 Exemple 2

Bague cylindrique de montage

PROTECTION CONTREUN FILETAGE INTERIEUR

Bague conique de montage

PROTECTION CONTREUN FILETAGE EXTERIEUR


3.2 Joint quatre lobes (QUAD RING)

3.2.1 UtilisationÉtanchéité des pistons et des tiges d’organes hydrauliques et pneumatiques animés d’un mouvement alternatif.

Vitesse linéaire max. : 15 m/min

Étanchéité d’organes hydrauliques et pneumatiques animés d’un mouvement rotatif.

Vitesse circonférentielle max. : 6 m/min

NOTE : En statique ce joint n’apporte aucun avantage supplémentaire par rapport aux joints toriques.

En raison de sa forme ce joint nécessite une compression initiale inférieure au joint torique ce quiréduit de 50 % environ les efforts de frottement.

3.2.2 Choix du jointMatière

Dans la mesure où le fluide en contact avec le joint le permet, utiliser du NBR 80 Shore.

Dimensions

Utiliser de préférence les joints déjà codifiés MABEC

Étanchéité sur piston :

Choisir le joint dont le diamètre extérieur est le plus approchant du diamètre du cylindre ou au maximum2 % plus petit que le fond de la gorge. Il est préférable de choisir un joint légèrement sous tension sur lepiston afin d’empêcher celui-ci de rouler.

Étanchéité sur tige :

Choisir le joint dont le diamètre intérieur est le plus approchant du diamètre de la tige (au maximum 0,2 à0,3 m/m plus petit en diamètre).

3.2.3 Ajustements recommandés (piston – cylindre)L’ajustement mécanique entre deux pièces à étancher par un joint à quatre lèvres est un facteur important pouréviter l’extrusion du joint. Il est recommandé d’utiliser un ajustement maximum H8 f7. Lorsque ces conditionsd’ajustement ne sont pas respectées et lorsque la pression est supérieure à 150 bar, il faut prévoir la mise en placede bagues anti-extrusion (voir 3.3).

3.2.4 Etats de surfaceRugosité :

Piston/cylindre : Ra 0,2 à 0,8 µmR 0,8 à 3,2 µm

Gorge : Ra 0,6 à 1,6 µmR 3,2 à 6,3 µm



2

C C

A E

G G

E1B1

�� Valeur de G en fonction de la pression

Étanchéitésur piston

Étanchéitésur tige Pression en bar (P)

Alésage A ∅∅∅∅ Tige B

Section dutore S Tolérances

P < 100 bar 100 bar < P < 250 bar

Largeur dela gorge C

6 à 13 2,5 à 9 1,78 + 0,08 0– 0,05 1,57 1,43 + 0,13

2 0

14 à 24 10 à 18 2,62 + 0,08 0– 0,05 2,41 2,27 + 0,13

2,9 0

25 à 46 19 à 37 3,53 + 0,10 0– 0,06 3,28 3,08 + 0,15

3,9 0

47 à 125 38 à 113 5,33 + 0,13 0– 0,07 5 4,74 + 0,18

6,1 0

126 à 410 114 à 390 6,99 + 0,15 0– 0,10 6,54 6,22 + 0,20

7,9 0

Diamètres à fond de gorge :

E = A max. – 2 G

E1 = B min. + 2 G

Forme de la gorge

α 5° max. α 5° max.

R 0,12 max.

R = 0,5

Concentricité du fond de gorge par rapport au piston ou à l’alésage + 0,01


3.2.6 ChanfreinsPour éviter la détérioration du joint lors du montage, il est indispensable de prévoir des chanfreins d’entrée à 30°avec raccord par rayon (selon tableau ci-après).

Chanfreinsur piston

Chanfreindans cylindre

Section

h1 R1 h2 R2

1,782,623,53

1,50 3,00 2,50 5,00

5,33 2,50 5,00 3,00 6,00

Chanfreins d’entrée

30°

30°

h2

h1

R1

R2

6,99 3,00 6,00 4,00 8,00

3.2.7 Étanchéité d’arbre en rotationLes joints quatre lobes ont la propriété de se contracter sous l’effet de la chaleur, si l’on monte un joint sur l’arbreselon la méthode habituelle la chaleur dégagée par la rotation augmente le serrage, le film d’huile est interrompu etle joint tourne dans son logement. Pour éviter ce phénomène on choisit un joint de diamètre intérieur supérieur de3 à 8 % au diamètre de l’arbre.


3.3 Bagues anti-extrusion

3.3.1 Généralités

En dynamique et en statique les joints toriques et à quatre lobes (QUAD RING) soumis à de fortespressions risquent de s’extruder dans le jeu existant entre les parties mécaniques.

Pression

L’utilisation des bagues anti-extrusion est conseillée dans les cas suivants :

Pression > à 150 bar.

Tolérance d’ajustement > H8 F7.

Pulsations de pressions élevées.

Dans les cas ci-dessus les bagues anti-extrusion permettent d’utiliser des joints toriques de dureté70 shore qui possèdent de meilleures propriétés mécaniques que des joints de dureté supérieure.

Les bagues anti-extrusion peuvent être utilisées pour étanchéité intérieure ou extérieure (tiges oupistons).

Pour éviter toute erreur au montage, il est conseillé de monter automatiquement deux bagues anti-extrusion.

Pression Pression


3.3.2 Choix du type de bague

3.3.2.1 Forme spiraléeCette bague répond aux problèmes courants en hydraulique et pneumatique. Elle se met en place dans les gorgesfermées et elle peut être ajustée (par simple recoupe).

Pression

Bague anti-extrusion spiralée - non montée Bague anti-extrusion spiralée - montée

3.3.2.2 Forme fenduePlus massive que la bague spiralée, elle est destinée à être utilisée pour des pressions supérieures à 250 bar. Ellese met en place dans des gorges fermées.

Il est déconseillé de procéder à une mise à dimension au montage.

Pression

Bague anti-extrusion fendue - non montée Bague anti-extrusion fendue - montée

3.3.2.3 Forme non fendueL’utilisation de la bague non fendue est la meilleure solution technique néanmoins tenant compte de son caractèrehomogène elle ne peut être mise en place que dans des gorges ouvertes.

Pression

Bague anti-extrusion non fendue - non montée Bague anti-extrusion non fendue - montée


3.3.3 MatièreLa matière la plus couramment utilisée est le PTFE.

3.3.4 États de surfaceLes rugosités de surface des gorges et des surfaces frottantes sont identiques à celles requises pour le jointtorique.

Piston/cylindre : Ra 0,2 à 0,8 µmR 0,8 à 3,2 µm

Surface de la gorge : Ra 0,6 à 1,6 µmR 3,2 à 6,3 µm


R1

R max. 0,2R1

R max. 0,2

F2 +0,2 F1

+0,2

S2

Ø C Ø DØ BØ A

S2

W

Z

T

W

T

W

T

Dimensions de labague anti-extrusion

Dimensions de gorge

Diamètre de fond degorge Largeur de gorge**

Section jointtorique suivant

normeTSO 3601/1

Largeurde la

bague*W

ÉpaisseurT Étanchéité

extérieure∅∅∅∅ B – 0,1

Étanchéitéintérieure∅∅∅∅ D + 0,1

1 bagueanti-extr.F1 + 0,2

2 baguesanti-extr.F2 + 0,2

RayonR1

Jeudiamétral

S max

1,80

2,65

3,55

5,30

7,00

1,45

2,25

3,05

4,7

6,05

1,4

1,4

1,4

1,7

2,5

A – 2,9

A – 4,5

A – 6,2

A – 9,4

A – 12,2

C + 2,9

C + 4,5

C + 6,2

C + 9,4

C + 12,2

3,8

5,0

6,2

8,8

12,0

5,2

6,4

7,6

10,5

14,5

0,2

0,3

0,4

0,6

0,6

0,12

0,12

0,15

0,15

0,20

* Ces dimensions sont en conformité avec les normes MS 28774, MS 28782 et MS 28783

3.3.6 Instructions de montageElles sont identiques à celles des joints toriques et quatre lobes (QUAD-RING).


3.4 Bagues une ou deux lèvres

3.4.1 UtilisationElles sont prévues pour l’étanchéité des arbres tournants. Ces bagues ne peuvent supporter que de faiblespressions et doivent être correctement lubrifiées. Si l’on craint un apport insuffisant de lubrifiant monter unedeuxième bague pour constituer une chambre de lubrification.

Lubrification à la graisse

La lèvre de l’une des bagues est montée vers l’extérieur de la chambre afin d’éviter une surpressioninterne lors du graissage.

Lubrification à l’huile

Les lèvres des deux bagues formant cette chambre sont orientées vers l’intérieur de la partie à étancherpour éviter les pertes dues aux surpressions internes possibles ou vers l’extérieur contre les surpressionsexternes.

La lèvre de la bague est orientée vers la pression la plus forte ou le liquide à étancher.

Les arbres verticaux doivent être montés, en principe, avec deux bagues à la partie inférieure, lèvresorientées vers le haut.

Si deux liquides différents doivent être maintenus séparés, monter deux bagues dont les lèvres sontopposées l’une à l’autre.

Étanchéité à l’eau

Pour étancher de l’eau ou des liquides corrodant l’acier, prévoir des armatures et ressorts noyés ou enacier inoxydable.

3.4.2 Types de bague à utiliser

Forme A Forme ASavec lèvre anti-poussière

Lèvre anti-poussière


3.4.3 Matière préconiséeUtiliser, dans la mesure du possible, des joints en nitrile acrilique (NBR) de 80 Shore.

Le graphique ci-dessous indique en fonction de la matière les vitesses de rotation maximum admises.

30 000 15 000 10 000 9 000 8 000 7 000 6 000 5 000 4 500 4 000

Silicone + Viton

Polyacrylate

Nitrile

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 2000

2

45

1

678

3

910

15

20

25

30

35

40

m/s Vitesse de rotation en tr/min

Diamètre de l'arbrejusqu'à 500 mm

Vite

sses

circ

onfé

rent

ielle

s


3.4.4 Conditions d’utilisation

3.4.4.1 Tolérances

Diamètre de l’arbre : h11.

Diamètre du logement : H8.

Profondeur du logement : (≥ épaisseur du joint) 0

4,0+

3.4.4.2 Nature de l’arbre

Les métaux cuivreux sont déconseillés.

Les alliages légers et les métaux non ferreux ne peuvent admettre que des vitesses < 300 m/min.

Les surfaces de frottement doivent avoir une dureté de surface comprise entre 45 et 60 HRC.

3.4.4.3 Etats de surface

De l’arbre

Ra 0,2 à 0,8 µm

R 0,8 à 1,6 µm

Du logement.

La rugosité doit être inférieure à

Ra 0,6 µm

R 3,2 µm

Ra 1,6 µm

R 6,3 µm

3.4.4.4 Pression d’utilisationVitesse < 480 m/min : 1 bar max.

Vitesse < 240 m/min : 4 bar max. avec adjonction d’une bague d’appui.

3.4.4.5 Montage

Coaxialité statique

Pour éviter les contraintes et les usures sur un seul côté, la coaxialité de l’axe du logement par rapport àl’axe de l’arbre doit être inférieure aux valeurs données par le tableau ci-après.

Coaxialité

Alésage

Centrede l'alésage

Arbre

Centrede l'arbre 0,4

0,3

0,2

0,1

00 40 80 120 160 200 240 280 mm

mm

Diamètre de l'arbre

Coa

xial

ité

si la bague est à ceinture métallique.

si la bague est à ceinture enrobée de caoutchouc.


Battement radial

Le battement radial doit être d’autant plus faible que la vitesse est élevée. De même, il varie en fonctionde la matière. Il y a avantage à monter la bague le plus près possible du palier.

Sur la figure ci-dessous, la valeur de la tolérance de battement radial est donnée :

par la courbe supérieure pour des bagues en silicone,

par la courbe inférieure pour des bagues en nitrile, polyacrylate ou viton.

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

00 1000 5000 tr/min

Vitesse de l'arbre

Batte

men

t rad

ial

Surface d’appui

Quand il y a différence de pression entre les milieux à étancher, la surface nécessaire à l’appui de labague détermine un diamètre de passage de l’arbre D2 maximal (voir § 3.4.5) qui doit être compris entre :

d1 + 5 mm et D – 6 mm


3.4.5 Structure du joint suivant sa forme

3.4.5.1 Forme A (Boîtier ouvert – Armature métallique intérieure)Armaturemétallique

Enveloppeextérieure enélastomère

Manchette oumembrane

Lèvre decontact

Ressort

Forme A

Ce joint à enrobage élastomère et à armaturemétallique noyée, offre une bonne étanchéité dansle logement, il permet l’usinage des logements àdes tolérances moins serrées.

Cette forme est disponible chez les principauxfabricants dans une gamme de dimensions allantde ∅ 6 à 500 mm.

REMARQUE : Son application tend à se généraliserau détriment des formes B et C.

3.4.5.2 Forme C (Boîtier fermé)

Ressort

Lèvre decontact

Manchette

Membrane

Enveloppeextérieuremétallique

Couverclede l'enveloppe

Forme C

Ce joint offre une bonne rigidité et une meilleurestabilité à l’emmanchement, permet une protectionde la manchette et du ressort.

Par contre, son encombrement est plus grand, ilnécessite des tolérances d’usinage du logementplus serrées.

Son utilisation est réservée pour des joints degrandes dimensions et dont la rigidité du boîtier estindispensable.

3.4.5.3 Forme A.S. (Boîtier ouvert – Armature métallique noyée)

Armature métallique

Enveloppe extérieure en élastomère

Espace pour réservede graisse

Lèvre de contactou arête d'étanchéité

RessortLèvre antipoussière

Manchette oumembrane

Fluide àétancher

Forme A.S.

Ce joint comporte en plus de la forme A, une lèvreanti-poussière qui assure une protection contre lesimpuretés extérieures.

Sa forme permet le remplissage de graisse, en casde fonctionnement temporaire à sec, cependant, ilne faut pas qu’il y ait incompatibilité entre lagraisse, la matière élastomère et le fluide àétancher.

Ne permet pas l’emploi d’une bague d’appui encas de surpression supérieure à 0,5 bar.

3.4.5.4 Forme CS

Forme CS

Ce joint est semblable à la forme – C, mais ilcomporte en plus une lèvre anti-poussière.

NOTE : Cette forme n’accepte pas de surpressionégale ou supérieure à 0,5 bar.


3.4.5.5 Cas de surpression

Bague d'appui

Figure 1

Figure 2

Dans le cas d’utilisation de joints de forme A ensurpression allant de 1 à 10 bars, ainsi que desvitesses de rotation élevées, il est recommandé demonter des bagues d’appui (Figure 1) ou des jointsdont l’armature intérieure forme un cône d’appuide la lèvre (Figure 2), certaines dimensionsexistent chez les fabricants.

NOTE : Dans le cas de montage avec bagued’appui, prévoir la profondeur du logementen conséquence.

REMARQUE : Dans certains cas d’utilisationsparticulières, il est recommandé deconsulter les fabricants.

3.4.6 Montage et tolérancesLes différentes prescriptions sont représentées sur la figure ci-dessous (suivant norme NFE 48-371).

0,5 < R < 1

0,5 < R < 1

R ≤ 0,9

Ø D2Ø d1 h11 Ø D H8

15° à 25°

15° à 25°

∅ D : Diamètre du logement extérieur du joint.

∅ d1 : Diamètre de l’arbre.

∅ D2 : Diamètre de l’alésage du passage d’arbre dans le logement du joint.


3.4.7 Puissance absorbée

0 5 10 15 20 25

10

20

30

40

50

60

80

100120140160200280320360400

250

500

1000

2000

3000

4000

6000

8000

10000

15000

20000

0

100

200

300

400

Puis

sanc

e ab

sorb

ée e

n W

att

Vitesse circonférence en m/s

tr/min

vitesse

Watt

Puissance absorbée pour l’étanchéité d’huile HM46 à 100 °C.

EXEMPLES :

Arbre ∅ 80 vitesse 3000 tr/min = 12,56 m/s :

puissance absorbée environ 150 Watt.

Arbre ∅ 100 vitesse 4000 tr/min = 20,9 m/s :

puissance absorbée environ 315 Watt.


3.4.8 Montage

3.4.8.1 Précautions de montageLa mise en place de la bague d’étanchéité dans le logement est à effectuer de préférence à l’aide d’une presseavec l’interposition d’un mandrin. L’effort d’emmanchement doit s’exercer le plus près possible du diamètreextérieur de la bague.

D

D1 = D - 0,5

D3

D2 = D3 - 0,5

D

D1 = D - 0,5

D3

D2 = D3 - 0,5

3.4.8.2 Exemples de montage


Bague d'appui

P

Graisse

Jointtorique

Lubrificationà l'huile

Lubrificationà la graisse


3.5 Joints V-RING

3.5.1 Utilisation

Étanchéité de mouvements circulaires. Le joint V-RING se monte sur arbre fixe ou en rotation.

Le joint V-RING n’est pas conçu pour assurer une étanchéité de fluide sous pression, il peut néanmoinsaccepter une pression maximum de 0,5 bar.

Vitesse circonférentielle maximum 12 m/s.

Le joint V-RING accepte une excentration importante (voir 3.5.5).

3.5.2 Types de jointIl existe deux types principaux de joints V-RING S et A.

Le type S est à utiliser de préférence. Le type A diffère par une face arrière plane et une largeur réduite.

3.5.3 Matière du jointLes joints V-RING sont fabriqués en NITRILE ou en VITON. Dans la mesure où le fluide et la température lepermettent, utiliser de préférence les joints en NITRILE.

Température d’utilisation :

NITRILE : - 20 °C à + 80 °C

VITON : montage dynamique - 28 °C à + 150 °C

montage statique - 45 °C à + 230 °C

NOTE : Les joints V-RING de marque «Forscheda » ont servi de référence pour l’établissement destableaux de cotes et performances indiqués dans ce document.


3.5.4 DimensionsV-RING S V-RING A

d1 d3d2

B1

d

CB

A

B

d1 d3d2

B1

d

C

A

Désignation V - - S Désignation V - - A

Alésage V-RING S V-RING A

Largeur LargeurDési-gnation

Pour ∅∅∅∅d’arbre

Alésagedu joint Section max.

admis.min.

admis. Section avantmontage

aprèsmontage

Section avantmontage

aprèsmontage

Variationadmissible

sur B1

N° d1 d C d2 d3 A B B1 A B B1 t

- mm mm mm mm

V- 5V- 6V- 7V- 8

4,5 - 5,55,5 - 6,56,5 - 88 - 9,5

4567

2 d1 + 1‘’‘’‘’

d1 + 6‘’‘’‘’

3,9‘’‘’‘’

5,2‘’‘’‘’

4,5‘’‘’‘’

2,4‘’‘’‘’

3,7‘’‘’‘’

3‘’‘’‘’

± 0,4‘’‘’‘’

V- 10V- 12V- 14V- 16V- 18

9,5 - 11,511,5 - 13,513,5 - 15,515,5 - 17,517,5 - 19,5

910,512,51416

3 d1 + 2‘’‘’‘’‘’

d1 + 9‘’‘’‘’‘’

5,6‘’‘’‘’‘’

7,7‘’‘’‘’‘’

6,7‘’‘’‘’‘’

3,4‘’‘’‘’‘’

5,5‘’‘’‘’‘’

4,5‘’‘’‘’‘’

± 0,6‘’‘’‘’‘’

V- 20V- 22V- 25V- 28V- 30V- 32V- 35V- 38

19 - 2121 - 2424 - 2727 - 2929 - 3131 - 3333 - 3636 - 38

1820222527293134

4 ‘’‘’

d1 + 2d1 + 3

‘’‘’‘’‘’

d1 + d12‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

7,7‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

10,5‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

9,0‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

4,7‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

7,5‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

6,0‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

± 0,8‘’‘’‘’‘’‘’‘’‘’

V- 40V- 45V- 50V- 55V- 60V- 65

38 - 4343 - 4848 - 5353 - 5858 - 6363 - 68

364045495458

5 d1 + 3‘’‘’‘’‘’‘’

d1 + 15‘’‘’‘’‘’‘’

9,5‘’‘’‘’‘’‘’

13,0‘’‘’‘’‘’‘’

11,0‘’‘’‘’‘’‘’

5,5‘’‘’‘’‘’‘’

9,0‘’‘’‘’‘’‘’

7,0‘’‘’‘’‘’‘’

± 1,0‘’‘’‘’‘’‘’

V- 70V- 75V- 80V- 85V- 90V- 95V- 100

68 - 7373 - 7878 - 8383 - 8888 - 9393 - 9898 -105

63677276818590

6 d1 + 4‘’‘’‘’‘’‘’‘’

d1 + 18‘’‘’‘’‘’‘’‘’

11,3‘’‘’‘’‘’‘’‘’

15,5‘’‘’‘’‘’‘’‘’

13,5‘’‘’‘’‘’‘’‘’

6,8‘’‘’‘’‘’‘’‘’

11,0‘’‘’‘’‘’‘’‘’

9,0‘’‘’‘’‘’‘‘’’

± 1,2‘’‘’‘’‘’‘’‘’

V- 110V- 120V- 130V- 140V- 150

105 -115115 -125125 -135135 -145145 -155

99108117126135

7 d1 + 4‘’‘’‘’‘’

d1 + 21‘’‘’‘’‘’

13,1‘’‘’‘’‘’

18,0‘’‘’‘’‘’

15,5‘’‘’‘’‘’

7,9‘’‘’‘’‘’

12,8‘’‘’‘’‘’

10,5‘’‘’‘’‘’

± 1,5‘’‘’‘’‘’

V- 160V- 170V- 180V- 190

155 -165165 -175175 -185185 -195

144153162171

8 d1 + 5‘’‘’‘’

d1 + 24‘’‘’‘’

15,0‘’‘’‘’

20,5‘’‘’‘’

18,0‘’‘’‘’

9,0‘’‘’‘’

14,5‘’‘’‘’

12,0‘’‘’‘’

± 1,8‘’‘’‘’


3.5.5 Conditions de montageRespecter impérativement les valeurs du tableau précédent (3.5.4) avant montage (B) après montage (B1).

3.5.5.1 Conditions géométriques

Concentricité

Le joint V-RING accepte une excentration importante. Les valeurs maximales sont données dans letableau ci-dessous.

V-RING Excentricité emm

eV-5 à V-8V-10 à V-18V-20 à V-35V-40 à V-65V-70 à V-100V-110 à V-150V-160 à V-180V-200 à V-600

0,40,60,91,11,41,61,93,6

Perpendicularité de l’arbre

Le joint V-RING admet un défaut de perpendicularité de l’arbre par rapport à la face d’appui de la lèvre.Si l’on veut exploiter cette propriété il faut que le joint soit en appui sur un épaulement. Si le joint n’estmaintenu sur l’arbre que par son élasticité la valeur maximale de l’angle indiquée sur le tableau ci-dessous doit être réduite à :

α = α max. – 0,0005 m

où α est l’angle admissible pour une vitesse de rotation n (en tr/min).

α

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

00 50 100 150

Diamètre de l'arbre

Valeur α max


3.5.5.2 Matière

Nature de l’arbre

Indifférente.

Nature de la surface de frottement

Les matières utilisées pour les surfaces d’appui sont les suivantes par ordre de préférence :

Joints lubrifiés

Acier.

Acier inoxydable.

Bronze, laiton.

Fontes.

Alliages légers.

Matières plastiques dures (lubrification abondante, température faible).

Joints non lubrifiés

Acier traité ≥ 120 daN mm2

3.5.5.3 État de surface de la face de frottementJoint non lubrifié

Rugosité : Ra 1,6 µmR 6,3 µm

Joint lubrifié à la graisse

Surface ne présentant pas de saillies coupantes


Atmosphère avec particules abrasives


Joint lubrifié à l’huile


Joint lubrifié à l’eau



3.5.5.4 Emplacement et fixation du jointEmplacement

Si les roulements sont lubrifiés à la graisse, il faut retenir cette dernière et la protéger contre les poussières etc.., lejoint est monté à l’extérieur du palier (a).

Si les roulements sont lubrifiés à l’huile, il faut retenir cette dernière, le joint est monté à l’intérieur du palier (b).

a b

Maintien axial contre le glissement

Cas où le maintien axial est nécessaire :Défaut de perpendicularité maximum.

Action mécanique de corps épais (sable, pâte, etc.…).

Emploi comme soupape à graisse.

Dans les emplois où après montage, on ne peut contrôler la position du joint.

Démontages fréquents.

Exemples de fixation axiale


Maintien radial contre le décollement

Vitesse maximum sans fixation :

Joint fixe

20 40 60 80 100 120 140 16013579

1113

tr/mn1000

NJoint mobile

20 40 60 80 100 120 140 16013579

1113

tr/mn1000

N

Diamètre de l'arbre da Diamètre de l'arbre da

Maintien radial nécessaire Maintien radial nécessaire

Exemples de fixation radiale :

daD1 d1 D1 d1da

D1 = da + 2C ddad2 −

D1 = Diamètre du corps de joint après montage

da = Diamètre de l’arbre

C = Hauteur de section du joint libre

d = Alésage du joint

∅∅∅∅ intérieur d1 de la bague ou du logementCotes en mm

V-RING d1 V-RING D1

V 6 – V 8

V10 – V18

V20 – V38

V40 – V65

D1 – 0,2

D1 – 0,3

D1 – 0,4

D1 – 0,5

V 70 – V100

V110 – V150

V160 – V180

V200 – V600

D1 – 0,6

D1 – 0,7

D1 – 0,8

D1 – 1,5


3.5.5.5 Instructions de montage

Le joint V-RING étant maintenu sur l’arbre par son élasticité, il faut éliminer de celui-ci et de l’alésage dujoint toute graisse ou lubrifiant avant montage.

Le joint V-RING tolère un allongement momentané de 200 % ce qui permet lors du montage de passer lejoint au-dessus d’épaulement, pignon etc.

3.5.6 Puissance absorbéeLa puissance absorbée par le joint V-RING en nitrile est faible. En effet, la pression de sa lèvre et, par suite, lefrottement diminuent au fur et à mesure que la vitesse de rotation augmente. Le graphique donne en fonction de lavitesse de rotation et du diamètre de l’arbre la perte de puissance entraînée par l’utilisation d’un joint V-RING garnide graisse dans de bonnes conditions de fonctionnement. La courbe coupant le réseau des courbes de puissanceabsorbée correspond à une vitesse circonférentielle de 12 m/s du joint V-RING en nitrile.

50

40

30

20

10

01 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 000

Watt

tr/mn

Diamètre de l'arbre (mm)150140130120

110100

9080

7570

6560 55

50 4535

3040


3.6 Joints labyrinthes (Type GMN)

3.6.1 UtilisationÉtanchéité des arbres tournants.

Avantages par rapport aux bagues à lèvres :

Pas de frottement.

Pas d’échauffement.

Pas d’usure.

Pas de perte de puissance.

Pas de limite de vitesse.

Inconvénient :

Étanchéité à l’huile, le niveau doit se trouver au-dessous des chicanes.

3.6.2 Différents types

Type SForte pollution par des impuretés etpoussières, faibles projections deliquides.

Arbre et/ou logement tournants.

Type SaFortes projections de liquides.

Arbre tournantRainure de drainage dans la bagueextérieure.

Type SiFortes projections de liquides.

Logement tournantRainure de drainage dans la bagueintérieure.

Matière : PTFE.


3.6.3 Conditions d’utilisationTempérature :

- 40 °C à + 100 °C

au delà utiliser des joints labyrinthes en acier.

Conditions mécaniques :

État de surface

Rugosité : R 0,8 µmRa 0,2 µm

Nature de l’arbre

Indifférent

Excentration

0,05 max.

Déplacement axial

0,25 max.

Conditions de montage :

Tolérances et chanfrein.

Logement H8.

Arbre h11 jusqu’à 80, h10 au delà.

NOTE : On peut aussi choisir les ajustements couramment utilisés pour le montage des roulements.

15°

5° à 10 °

Ø d h11 Ø D H8

0,1 x b

0,1 x b

Rainure de drainage

b


3.6.4 MontageUn fonctionnement sans contact et sans voilage latéral du joint est obtenu en emmanchant ensemble les baguesintérieures et extérieures sur l’arbre et dans le logement à l’aide d’une douille de montage.

Figure 1

Douille de montage

Chanfrein d'entrée dans le logement

Exemples de montage

x

Entretoise

Figures 2 et 3

Palier d’une broche porte-pièceLe joint labyrinthe GMN type « S » garni de graisseprotège le palier d’une broche porte-pièce contre lesprojections de particules de copeaux et d’impuretés.

Montage :Montage préliminaire du joint sur l’arbre jusqu’à l’arrêtà l’aide d’une douille de montage.

Introduction de l’arbre dans le logement duroulement.

La bague extérieure du joint labyrinthe estalignée par rapport à l'épaulement d’arbre àl’aide d’une entretoise en deux parties de cote« X ». Cette entretoise est retirée aprèsmontage.


Figure 4Palier de broche d’une machine de productionLe palier de broche d’une machine de production estprotégé par un joint labyrinthe « Sa » contre de fortesprojections de liquide de refroidissement. Le déflecteurqui est disposé à l’avant du joint empêche pendantl’arrêt de la broche la projection directe du liquide sur lejoint.

Figure 5Palier d’une broche tournant à vitesse élevéeLes roulements de cette broche tournant à vitesseélevée sont lubrifiés par brouillard d’huile. Unecombinaison d’un joint labyrinthe GMN type « S »avec un déflecteur fixe permet d’obtenir la mêmefonction d’étanchéité que celle représentée dans lafigure 4.

Déflecteur

Figure 6Roulement lubrifié par brouillard d’huileContrairement au fonctionnement décrit ci-dessus, pourun palier lubrifié par brouillard d’huile, l’huileexcédentaire est évacuée vers l’extérieur à travers lelabyrinthe. L’huile qui se trouve dans le labyrintheexerce en même temps une fonction d’étanchéitérenforçant l’efficacité du joint contre le fluide venant del’extérieur. Dans les cas de fortes projections de liquidessur le joint, nous recommandons le montage d’undéflecteur, analogue à la figure 5.

Figure 7Roulement lubrifié à la graisseLes deux joints labyrinthes GMN sont du type « S ».Le joint supérieur avec le grand diamètre du labyrinthedu côté du roulement empêche la fuite de graisse. Lejoint inférieur protège contre les poussières, lesimpuretés à gros grains et de faibles projections deliquides.


Entretoise

Rainurecirculaire

Trou dedrainage

Douille de montage

Figure 8Roulement lubrifié par brouillard d’huileLe joint GMN supérieur du type « S » projette l’huileexcédentaire dans la rainure circulaire ménagée dans lelogement. L’entretoise qui est constituée en forme decoupelle recueille l’huile ayant pénétré par le jointlorsque la broche d’usinage est en position verticale et àl’arrêt.

Au démarrage de la broche d’usinage, l’huile qui setrouve dans la coupelle est projetée dans la rainurecirculaire inférieure. Les deux rainures circulaires sontreliées à des trous de drainage disposés à droite et àgauche de l’angle d’oscillation. Si l’entretoise estcorrectement dimensionnée les fuites d’huile à la broched’usinage sont exclues.

Le joint labyrinthe inférieur à la même fonction que celledécrite dans la figure 7.

Figure 9Réducteur avec niveau d’huile jusqu’au milieu del’arbreLes réducteurs dont le niveau d’huile arrive au niveaudes étanchéités doivent être protégés par un joint àlèvres.

Le joint GMN type » S » est destiné à protéger le jointà lèvres des impuretés extérieures.

Montage :Il n’existe pas d’appui axial pour le montage, le jointest aligné avec la face latérale de l’alésage.

Dans ce cas, la face latérale doit être usinéeperpendiculaire à l’axe.


Figure 10Palier d’une broche de machine-outilDans le cas présent il faut protéger le palier d’unebroche de machine-outil tournant à environ 4000 tourscontre la pénétration de liquide de refroidissement et lespoussières. D’autre part, il faut s’assurer que la graissedestinée à la lubrification du panier ne puisse sortir dupalier à travers le joint. L’effet souhaité a été obtenu enutilisant deux joints labyrinthes montés en sens opposé.Ce montage exige l’insertion entre les baguesintérieures des joints d’une entretoise d’une largeurminimale de 2 mm.


3.7 Joints de roulement NILOS

3.7.1 UtilisationLes joints NILOS sont utilisés pour assurer l’étanchéité des roulements lubrifiés à la graisse et au brouillard d’huile.

3.7.2 GénéralitésPrincipaux types de joints NILOS.

3.7.2.1 Pour roulement à billes

ZAV

Les deux types de base sont les versions ZAV et ZJV. Ce sontles formes les plus communément retenues. Dans la versionZAV, le joint frottera sur la bague extérieure du roulement, dansla version ZJV sur la bague intérieure.

Ces joints peuvent être utilisés dans la version standard jusqu’àune vitesse linéaire de 5 m/s. Il conviendra donc dans la mesuredu possible de préférer la version frottant sur bague intérieure.

ZJV

AV JV

Les joints ZAV et ZJV sont conçus pour être utilisés sur desroulements protégés type Z ou RS, c’est-à-dire les roulementsoffrant une surface d’appui relativement étroite en raison deslogements d’étanchéité Z ou RS. Il existe également des versionsAV et JV, conçues pour les roulements sans étanchéité.Toutefois, l’évolution de la fabrication amenant à livrerfréquemment des roulements sans étanchéité mais possédantles logements, nous considérons les versions ZAV et ZJVcomme les pièces de base. Ces deux versions sont à utiliser saufcontre indications.

La conception de base ZAV et ZJV vaut également pour tous lesroulements à bagues intérieures et extérieures alignées(roulements à contact oblique, à rouleaux cylindriques, etc.).


AKS

JKS

LSTO

Dans le cas de vitesses linéaires supérieures à 5 m/s, nouspréconisons l’utilisation de joints AKS ou JKS, version nonfrottante.

L’étanchéité est assurée par une réserve de graisses. Cesversions permettent d’éviter des déformations éventuelles, desbruits trop élevés ou un échauffement pouvant survenir lors devitesses de rotation relativement élevées (entre 5 et 10 m/s).

La version LSTO est le joint « hautes performances » de lagamme. Ce joint est constitué de plusieurs lamelles fixées soitsur la bague intérieure soit sur la bague extérieure.

Le frottement étant éliminé, le joint LSTO peut admettre unevitesse de l’ordre de 20 m/s. Il admet également les pousséesaxiales et un jeu axial supérieur à celui des roulementsstandards.

Il est surtout recommandé dans les cas assez difficiles : vitessesélevées, hautes températures, etc.

Le LSTO est une chicane monobloc pouvant être utilisée en lieu et place des systèmes à chicanes traditionnels. Ilest évident que sur le plan coût d’ensemble il offre un réel avantage.

L’encombrement est de 4 mm quelle que soit la taille. Les ajustements recommandés habituellement pour unLSTO sont les suivants :

logement ......................................... k7

arbre................................................ k6

La version LSTO existe pour les roulements à billes les plus courants.


3.7.2.2 Pour roulements à rouleaux coniques

AV

JV

Étant donné la conception de cette famille de roulements, lesjoints NILOS correspondants respectent rigoureusement lesécarts entre bagues intérieure et extérieure. Le principe généralreste le même, ces anneaux existent sous les versions AV, JV etAK.

AK

L’étanchéité pour roulements à rouleaux coniques du type AKconsiste en deux joints NILOS soudés par points. Les deuxlèvres sont frottantes, la partie centrale joue le rôle de réserve degraisse.

Les deux tétons répartis à 180° permettent une fixation optimalecontre l’élément de blocage et empêchent toute rotation. (Ne pasoublier de préparer les empreintes lors du montage : diamètre4 mm hauteur 2,5 mm).

3.7.3 MatièreLes joints NILOS sont livrés zingués en version standard, il est possible d’obtenir sur demande une versioninoxydable.


3.7.4.1 ConcentricitéLa position du joint doit être parfaitement concentrique, ceci étant indispensable à la formation correcte d’unerainure.

3.7.4.2 Jeu axialLe joint NILOS accepte un jeu axial faible seule la version LSTO admet un jeu de 0,2 mm dans les deux sens.

3.7.4.3 Température de fonctionnementLes joints NILOS peuvent être utilisés jusqu’à 400 °C.


3.7.4.4 Vitesse de rotationLes versions standard AV et JV peuvent être utilisées jusqu’à 5 m/s. Les types AKS et JKS jusqu’à environ 10 m/s.Le joint LSTO admet des vitesses maximales de l’ordre de 20 m/s.

Afin de déterminer rapidement l’aptitude d’un joint, se reporter au diagramme ci-dessous :

50 00045 00040 00035 00030 000

25 000

20 00018 00016 00014 000

12 00010 000

9 0008 0007 0006 000

5 000

4 000

3 000

2 500

2 000

1 500

1 000900800700

600

50010 20 30 40 50 100 140 200 250 300 350

V = 20 m/sV = 5 m/s

V =

Tr/m

n

Diamètre (en mm)


3.7.4.5 Encombrement

La matière utilisée pour les joints NILOS est d’épaisseur 0,3 mm ± 0,03 ou 0,5 mm ± 0,04. La version LSTOprésente qu’elle que soit la taille, une épaisseur de 4 mm ± 0,2.

La cote h correspond à la largeur totale d’un joint NILOS.

Il suffit de prévoir un encombrement total « h1 » comme suit :

Dc

i

h s

h1

Encombrement total "h1"h1 = h + 1mmCet encombrementdoit être garanti pourne pas gêner le joint

Hauteur de construction "h"

3.7.4.6 BlocageEn général, les épaulements ou les divers éléments usuels de fixation mécanique suffisent à bloquer le joint. Ilconviendra toutefois de vérifier la hauteur d’épaulement. Dans le cas d’un blocage par segment d’arrêt, le montageoptimal sera assuré par l’utilisation d’une entretoise NILOS type A ou J tenue par un segment d’arrêt SEEGER àrattrapage de jeu. Cette solution permet d’éviter les jeux axiaux résiduels et confère à l’ensemble une excellenteélasticité.

Type A Type J

3.7.5 Montage

3.7.5.1 Exemples de montage

FAUX CORRECT


FAUX CORRECT

Réserve de graissseRéserve de graissse

FAUX CORRECT

FAUX CORRECT

FAUX CORRECT


3.7.5.2 Conseils de montage

Cas de roulements à billes

Il est indispensable lors du montage d’être en appui sur les deux bagues du roulement simultanément. Lenon respect de cette précaution pouvant entraîner des déformations du joint au montage.

Montage correct

Outil demontage

A proscrire

Montage correct

Outil de montage

A proscrire

Cas de roulements à rouleaux coniques

Quel que soit le système adopté pour le blocage du roulement : serrage avec ou sans réglage de jeuaxial, le joint NILOS peut être utilisé sans problème, l’élasticité du NILOS permettant de compenser le jeuaxial possible d’un tel roulement.

Graissage

Afin d’éviter un grippage de la lèvre du joint NILOS lors des premières rotations il est conseillé degraisser le bord interne de la lèvre. Il n’y a pas d’autre exigence particulière. Cette précaution concernetoutes les versions à lèvre frottante.

3.7.6 RéférenceElle est composée de la référence du roulement suivi de celle du joint NILOS.

EXEMPLE : Roulement 6204Joint NILOS type ZAVRéférence du joint 6204 ZAV

NOTE : Les joints NILOS de référence différente sont identiques si :

la forme est la même,

le joint est destiné au même type de roulement,

les dimensions sont identiques.


3.8 Joints à deux lèvres égales

3.8.1 UtilisationÉtanchéité de tiges et pistons d’organes hydrauliques et pneumatiques animés d’un mouvement rectiligne.


Pression d’utilisation

Nitrile 150 bar max.

Polyuréthane 150 bar < P < 400 bar

Température d’utilisation

Huiles - 30 °C à + 80 °C

Eau - 30 °C à + 40 °C

Vitesse linéaire

Nitrile 30 m/min max.

Polyuréthane 18 m/min max.

3.8.3 Tolérances

∅ du cylindre H8 au minimum.

∅ de la tige e9 au minimum.

Fond de la gorge h11 ou H11 au minimum.

1+ 0,3 0

Ø H

8

Ø d

egØ

D H

11

Ø D

H8

Ø D

1

Ø D

h11

Ø d

eg

1+ 0,3 0 7 min.

D1 = Ø ≤ 140 = D - 1 mm Ø > 140 = D - 2 mm


3.8.4 Etats de surface

Surface frottante (arbre ou alésage) :

R ≤ 1,6 µmRa ≤ 0,4 µm

Gorge fond

R ≤ 6,4 µmRa ≤ 1,6 µm

Flanc

R ≤ 12 µmRa ≤ 3 µm

Jeux

eF

Ø d

NØ

De

ext.

eF = jeu de guidagee ext. = jeux d'extrusion

0,80,70,60,50,40,30,20,1

063 160 210 400

mm

Jeux

(e m

ax.)

Pressionbar

NitrilePolyuréthane

Pour eF = 0 e ext = 2

dnD − doit être inférieur à e maximum.

Pour eF > 0 e ext = 2

eF2

dnD +− doit être inférieur à e maximum.

3.8.5 Montage

Les lèvres doivent être orientés vers le fluide à étancher.

Certains joints ne peuvent être montés par déformation (se reporter au catalogue du fournisseur).

En étanchéité de tige, il est indispensable de protéger le joint à lèvre par un racleur.

Chanfrein. Afin d’éviter une détérioration de l’élément d’étanchéité lors de la mise en place, les emboutsde tiges et de cylindres doivent être chanfreinés et les arêtes arrondies soigneusement.

B a

4 3,0

5 3,5

7,5 4,5

10 5,5

12,5 6,5

a

a

B15°

15°

15 7,5


3.9 Joints racleurs

3.9.1 UtilisationProtection des tiges de piston en hydraulique et pneumatique.

Principaux types

321

3.9.2 Matière recommandéeNBR.


Fluides : huiles minérales, eau, air, émulsions, huile/eau.

Température : - 30 °C à + 100 °C.

Vitesse axiale : 1 m/s max.

Etats de surface :

Tige : R ≤ 2 µmRa ≤ 0,5 µm

Gorge : R ≤ 10 µmRa ≤ 2,5 µm

Dimensions et tolérances pour types 1 et 2

30°

Ø d

Ø D

H8L + 0,2

1,5


3.10 Bagues « BS »

3.10.1 UtilisationÉtanchéité sous tête de vis, brides, raccords etc.

3.10.2 Conditions d’utilisationNature des fluides à étancher :

air, eau, gaz, huiles minérales.

Température maximum d’utilisation :

80 °C.

Pression maximum d’utilisation :

700 bar.

Matière :

rondelle acier A37 traitée contre l’oxydation,

joint nitrile acrylique dureté 80 shore.

Etats de surface :

faces lisses et parallèles.

3.10.3 Dimensions

AJ

d

B

C = Ø extérieure du joint + 1 mmdans le cas d'un jeu radial important

Emplois possibles

Métrique Sellers GazA min. B min. C d J

M5M6M8M10M12M14M16M18M20M22M24M27M30

3/16

5/163/8

5/811/163/47/8

G 1/8

G 1/4

G 1/2G 5/8G 3/4G 7/8

0,70,70,70,70,70,70,70,70,70,70,70,70,7

0,50,50,50,50,50,50,50,60,60,60,60,60,6

10,511,513,517,519,521,523,527,529,531,533,536,539,5

5,66,68,6

10,712,714,716,718,720,722,724,727,730,7

0,30,30,30,350,350,350,350,350,350,350,350,350,35


4 Liste des documents de référenceNOTE : Pour les documents non datés, la dernière version en vigueur s’applique.

Documents cités

Normes internationales :

ISO 1629 : Caoutchouc et latex de caoutchouc – Nomenclature.

ISO 3601/1 : Systèmes de fluides ; joints d’étanchéité ; joints toriques ; partie 1 : diamètres intérieurs,sections, tolérances et code d’identification dimensionnelle.

Normes militaires américaines :

MS 28744 : Bagues anti-extrusion – Simples.

MS 28782 : Bagues anti-extrusion – Spiralées fendues.

MS 28783 : Bagues anti-extrusion – Spiralées fendues.

Normes françaises :

AFNOR E 48-043 : Transmissions hydrauliques – Joints toriques en caoutchouc – Guide pour le choix et lecontrôle des fournitures.

NF E 48-371 : Transmissions hydrauliques Étanchéité par bagues à lèvres pour arbres tournants.Dimensions et caractéristiques du logement et de l’arbre.

NF T 46-022 : Caoutchouc et élastomères analogues – Conditions de stockage des produits à based’élastomères vulcanisés.

NF T 47-501 : Joints toriques en caoutchouc. Désignation, dimensions et tolérances.