Les cotes pour votre plan
Pour la portée d’arbre, les aciers courants de la construction mécanique suffisent. La faible pression de contact du joint VR permet souvent de se passer de tout traitement ultérieur — dans bien des cas, de l’inox standard non trempé convient. Ce qu’il faut néanmoins respecter figure ici : toutes les valeurs sont issues de notre catalogue 2024/25.
Portée
La portée détermine la durée de vie de tout le système d’étanchéité. Les exigences suivantes s’appliquent selon DIN 3760 et DIN 3761.
État de surface et tolérances
| Profondeur moyenne de rugosité Rz | 1 – 5 µm |
|---|---|
| Rugosité arithmétique Ra | 0,1 – 0,8 µm |
| Profondeur maximale de rugosité Rmax | ≤ 6,3 µm |
| Hélice d’usinage (Drall) | sans hélice d’usinage |
| Tolérance de diamètre | ISO h11 |
| Circularité | IT 8 |
| Chanfrein d’entrée de l’arbre | 1 – 2 mm à 30°, sans bavure |
| Concentricité, coaxialité | selon DIN 3760 |
Des publications récentes en technologie d’étanchéité recommandent Rz dans la partie haute de la plage, soit 3 – 5 µm. Une portée trop lisse ne construit pas le film lubrifiant dont la lèvre a besoin pour survivre.
Dureté superficielle
| Applications simples | 25 – 30 HRC |
|---|---|
| Applications normales | 40 HRC mini |
| Entrée de salissures ou fluides pollués | 55 HRC mini |
Ces valeurs sont inférieures à ce qui est habituellement exigé pour des bagues standard. La raison en est la faible pression de contact de la membrane précontrainte : elle introduit moins de charge dans la surface de l’arbre.
Éviter l’hélice d’usinage
L’usinage peut créer une orientation hélicoïdale — une structure comparable à un filetage très fin, qui pompe le fluide sous la lèvre d’étanchéité.
Dans les applications à sens de rotation unique, ce comportement peut être exploité pour renforcer l’étanchéité. En sens alterné, cette possibilité n’existe pas — la portée doit alors être exempte d’hélice.
Rectification en plongée
Pour une surface sans hélice, nous recommandons la rectification en plongée, c’est-à-dire sans avance axiale. Trois points sont déterminants pour qu’aucune hélice n’apparaisse :
- Le rapport des vitesses entre la meule et la pièce ne doit pas être un nombre entier.
- L’orientation se transmet à la meule. Utilisez donc des outils de dressage multigrains à avance axiale minimale, ou des molettes de dressage professionnelles.
- Laisser étinceler jusqu’à extinction complète — prévoir le temps nécessaire.
Autres procédés
- Le tournage dur à très faible avance peut convenir. Cela dépend du cas particulier, c’est pourquoi nous ne le recommandons pas sans réserve.
- Les revêtements sur l’arbre peuvent augmenter sensiblement la puissance de frottement de l’ensemble. Des essais préalables sont recommandés sur arbres revêtus.
- Aucune reprise manuelle. Les rayures orthogonales à la surface d’étanchéité sont à éviter.
- Ne pas polir les arbres.
Pour les points d’étanchéité fortement sollicités thermiquement ou mécaniquement, un bon conditionnement de la surface de contact est essentiel. Contactez-nous afin que nous traitions ensemble le cas particulier.
Alésage et logement
Outre l’étanchéité dynamique entre la lèvre et l’arbre, une bague d’étanchéité radiale assure aussi une étanchéité statique — par son enveloppe extérieure contre l’alésage de logement.
Alésage
| Diamètre d’alésage | Tolérance ISO H8 |
|---|---|
| Profondeur de rugosité Rt | ≤ 16 µm (Ra ≤ 3 µm) |
| Profondeur moyenne de rugosité Rz | 4,0 – 8,0 µm |
| Chanfrein d’entrée | 15° mini |
L’état de surface requis s’obtient par une finition. L’alésage ne doit pas être arbitrairement lisse — l’enveloppe extérieure a besoin de cette rugosité pour tenir en place.
Logement
| Cote | Exigence |
|---|---|
| t1 | B × 0,85 (au minimum) |
| t2 | B + 0,3 mm (au minimum) |
| r2 | 0,7 mm (au maximum) |
| Concentricité, coaxialité | selon DIN 3760 |
B est la largeur du joint. La largeur correspondant à votre taille figure dans le Sélecteur de dimensions. Un rayon de raccordement trop grand empêche la bague de porter à plat.
ds et D3
Sur des arbres en rotation, la lèvre d’une bague sous pression se tord. Il en résulte de fortes contraintes de cisaillement dans l’élastomère — fonction de la pression, de la vitesse circonférentielle, du coefficient de frottement et du jeu annulaire.
Dans le système d’étanchéité VR, cette distance est déterminée par l’alésage de l’armature D3 . Trois zones couvrent toute la plage de pression.
| Zone | D3 | ds | Utilisation | Armature support |
|---|---|---|---|---|
| I | D1 + 1,0 mm | 0,5 mm | Domaine standard | emboutie |
| II | D1 + 0,5 mm | 0,25 mm | charge de pression accrue | emboutie |
| III | cote spéciale | (D3 − D1) / 2 | après concertation | tournée |
Le jeu d’étanchéité vaut toujours la moitié de l’écart entre l’alésage et l’arbre : ds = (D3 − D1) / 2. Les pressions plus élevées et dynamiques exigent des jeux plus faibles — le diagramme ci-dessous indique quel ds votre pression autorise encore. Pour les faibles jeux, l’exécution en tôle emboutie cède la place à l’armature tournée monobloc : la type SOA.
Matériaux d’armature
Les armatures embouties sont livrées en acier, en inox 1.4301 et en matériaux spéciaux. Les armatures tournées en bronze RG7, aluminium, inox 1.4301, acier 1.0319 ainsi qu’en plastiques tels que PPS, PEEK, HDPE et PA6.
- Pour des jeux ds < 0,10 mm, nous recommandons le bronze RG7 afin d’exclure tout endommagement de l’arbre.
- Pour des charges de pression plus élevées, l’extrusion dans le jeu doit rester aussi faible que possible — d’où l’armature tournée du type SOA.
- Pour les applications haute pression, merci de caler votre conception avec nous très en amont.
Sans indication, nous fabriquons la forme SOA à la cote standard
D3 = Ø arbre + 0,10 +0,05−0,00.
Exemple : Ø arbre 30 mm → D3 = 30,10 +0,05−0,00
S’il vous faut une autre cote, merci de l’indiquer à la commande.
Ce qui doit figurer sur le plan
| Pièce | Caractéristique | Exigence |
|---|---|---|
| Arbre | Diamètre | ISO h11, circularité IT 8 |
| Portée | Rz 1 – 5 µm · Ra 0,1 – 0,8 µm · Rmax ≤ 6,3 µm | |
| Usinage | sans hélice, rectifié en plongée | |
| Dureté | 40 HRC mini · 55 HRC en présence de salissures | |
| Chanfrein d’entrée | 1 – 2 mm à 30°, sans bavure | |
| Carter | Alésage | ISO H8 |
| Surface de l’alésage | Rt ≤ 16 µm · Rz 4,0 – 8,0 µm | |
| Chanfrein d’entrée | 15° mini, sans bavure | |
| Logement | t1 ≥ B × 0,85 · t2 ≥ B + 0,3 mm · r2 ≤ 0,7 mm | |
| Joint | Alésage d’armature | indiquer D3, sinon Ø arbre + 0,10 +0,05−0,00 |
| Données de service | Pression, vitesse, température, fluide |
Ce tableau ne remplace pas un dimensionnement. Envoyez-nous votre plan — nous vous dirons quel type convient et quel ds votre pression exige.
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