用于空心型材的密封元件和密封系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于空心型材（12）的密封元件（10），其包括：-密封件载体（16），所述密封件载体沿纵向轴线（A）延伸并且具有两个臂（18、20），所述两个臂中的每个具有外表面（22）和内表面（24），所述两个臂在面向彼此的纵向边缘处连接在一起成为一个零件，从而使得所述两个臂在它们之间形成拐角角度（α）；-密封件（28、30），所述密封件安装在每个臂（18、20）的自由纵向边缘（26）上或附近，在上述臂（18、20）的外表面（22）上平行于所述自由纵向边缘（26）延伸；-固定装置，所述固定装置在臂（18或20）的至少一个内表面（24）上，用于将所述密封元件（10）可拆卸地固定在空心型材（12）的拐角（14）上。存在罩盖（54）以完成密封元件（10），所述盖在其外表面上被提供有被设计为连接到密封元件（10）的密封件（28、30）的端部的一个或多个密封段（62、64、66）。
【专利说明】用于空心型材的密封元件和密封系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于空心型材的密封元件，还涉及一种包括该密封元件的用于空心型材的密封系统。
【背景技术】
[0002]可以由例如金属或塑料构成的空心型材适于制备例如许多应用领域所需求的框架和支架，如在电力工业中(如用于开关柜的框架元件)，在机器和设备结构中(如机器底架或类似物)，还可以在家具工业中(如用于支架系统及类似物)。前述类型的空心型材可以由金属板成形，但所述型材也可以是连续的铸件(例如由铝或塑料制成)。不考虑它们被制成的方式以及构成它们的材料，通常为细长形的空心型材必须在其端部连接至其他的空心型材以便形成例如框架，支架或类似物。
[0003]对于由空心型材构成的支架或框架，通常需要设置有侧部件以便在该框架或支架内建立封闭的内部空间。如果该内部空间与外界环境隔绝，则必须在每个壁元件和该壁元件固定到其上的空心型材之间设置密封件。为此，例如对于各个壁元件，可以在其面向空心型材的内表面上设置有当所述壁元件被固定时与所述空心型材进行密封对接的密封件，或者可以直接在空心型材上具有为密封目的与壁元件进行接触的密封件。
[0004]本发明的根本目的在于提出一种易于装配的以及令人信服的功能性的方案，该方案能够选择性地为空心型材配备密封件以便例如防止灰尘和/或水分进入通过布置空心型材而形成的内部空间，此外，该方案视需要还能够允许电磁屏蔽(以便获得所谓的“电磁兼容”，简称为“EMC”)。
【发明内容】
[0005]根据本发明，通过用于空心型材的密封元件来实现该目标，所述密封元件具有:密封件载体，所述密封件载体沿纵向轴线延伸并且具有两个臂，所述两个臂中的每个具有外表面和内表面，所述两个臂在面向彼此的纵向边缘处连接在一起成为一个零件，从而使得所述两个臂在它们之间形成拐角角度；其中，所述密封元件还包括密封件，所述密封件安装在每个臂的自由纵向边缘上或附近，在上述臂的外表面上平行于所述自由纵向边缘延伸；并且其中，所述密封元件最后还包括固定装置，所述固定装置在臂的至少一个内表面上，用于将所述密封元件可拆卸地固定在空心型材的拐角上。
[0006]根据本发明，因此必要的密封并非被设置在待固定的壁元件上，甚至不是直接设置在空心型材本身上。相反，任何可能必要的密封通过额外的密封元件来实现，该密封元件能够被固定在空心型材的角区域，并且密封元件的外表面上被提供有在自由纵向边缘上或附近有密封件，该密封件在空心型材和待固定在该空心型材上的壁元件之间带来所期望的密封。根据本发明，密封元件可以被制造为按米出售并且可以以任何所期望的长度预先制成的材料。根据本发明，旨在之后设置密封的空心型材与使用中无密封的这种类型的空心型材没有区别。相反，可以根据要求决定是否通过使用或不适用根据本发明的密封元件而存在或不存在密封。视需要，还可以在后面进行密封，在这种情况下，所需要的仅仅是使已经安装至空心型材框架的壁元件脱离，并在连接密封元件后将它们重新固定。
[0007]在根据本发明的密封元件的一些实施例的形式中，每个臂的自由纵向边缘可以涂覆有密封材料,例如合适的弹性体材料。通过该方式,在每个臂的外表面和内表面上均能够带来密封。在其他的实施例的形式中，密封件仅仅安装在上述臂的外表面上。该密封件可通过粘结，夹紧，熔合或其他合适的连接方法附接于所述臂。
[0008]在至少一个臂的内表面上的固定装置可以在例如以钩环扣件的形式之后起作用，密封元件作为一个整体可以通过该固定装置被固定在空心型材角的拐角上，所述固定装置可以通过在所述密封元件和所述空心型材之间的插入连接或闩锁连接实现，或者可以通过粘结或甚至通过机械固定构件如螺钉或类似物来实现。
[0009]在根据本发明的密封元件的一个优选结构中，两个臂由弹性材料构成，并且所述两个臂之间形成的拐角角度略微小于由其上固定有所述密封元件的空心型材角形成的拐角角度。例如，如果空心型材具有90度角的拐角区域，则在该实施例形式中密封元件的拐角角度略微小于90度。在该类型的实施例形式中，固定装置由至少两个夹紧表面形成，其中一个夹紧表面在每种情况下构建在每个臂的内表面上。每个夹紧表面在距所述臂的彼此相对的纵向边缘一定距离处平行于所述密封元件的纵向轴线延伸，在该夹紧表面和上述臂的内表面之间形成夹紧角。每个夹紧表面如此配置以便与在空心型材外表面上的互补的支承表面相互作用。由于在密封元件的两个臂之间形成的拐角角度略微小于空心型材的拐角角度，因此当密封元件被压在空心型材的拐角区域上时，两个臂被略微分开，结果产生了试图重新确立初始状态的张力，因此将密封元件的每个夹紧表面压靠在空心型材上的相应的支承表面上。通过该方式，密封元件以夹紧方式被保持在所述空心型材上。
[0010]在根据本发明的密封元件的一些实施例的形式中，至少一个密封件被布置在相应臂的外表面上的纵向延伸的凹槽中，所述凹槽的一个纵向边缘由所述臂的夹紧表面的背面形成，所述一个纵向边缘相比另一边缘更接近于所述臂的面向彼此的且两个臂在其位置处连接到一起的那些纵向边缘。通过该方式，夹紧表面的背面对密封件形成了横向支撑，同时保证了所述密封件的令人满意的定位。所述凹槽的另一纵向边缘同样可以执行支撑和定位功能；然而，它不必执行这样的功能，而是还可以与所述臂的自由纵向边缘被布置在一个平面内。
[0011]根据本发明的密封元件的一个优选的进一步的改进，从至少一个臂的外表面伸出有腹板，该腹板平行于纵向轴线延伸并在其自身和相应臂的外表面之间形成小于90度的弹簧角(spring angle)。所述腹板因此通常并非相对于臂的外表面伸出，而是朝向所述臂的一个或另一个纵向边缘倾斜，优选地朝向所述两个臂连接到一起成为一个零件的纵向边缘倾斜。在这种情况下，腹板被布置为使得同样布置在臂上的密封件相比所述腹板更接近于相应臂的自由纵向边缘。通过这种方式实现了当密封元件处于装配状态时，所述密封件如它之前一样位于腹板之后，因此该腹板能够保护该密封件例如不受机械损害，喷射方式中的流体撞击等。优选地，腹板的伸出量被选择为使得将待固定的壁元件首先与腹板的自由纵向边缘进行接触，并且仅在此之后，即在所述壁元件的进一步连接的过程中，与位于腹板上的密封件进行接触。所述腹板因此在密封元件的方向上被待固定的壁元件轻微挤压，由此其自由纵向边缘以弹性的方式弹性地地抵靠壁元件的内表面。[0012]如果除了对例如灰尘和/或水汽密封之外，还期望进一步的免受电磁辐射(EMC)的保护，则根据本发明的密封元件优选地由导电材料如金属或导电塑料构成。或者，如果密封元件由不导电的材料构成，则可以在包括密封件在内的密封元件的外表面上涂覆导电涂层。这可以是以合适方式涂覆的薄膜，但导电涂层优选地可以是气相沉积的。不考虑前述确保导电性的实施例，因此实现了在待固定的壁元件同样导电的情况下，通过中空型材的布置形成的内部空间以法拉第笼的形式受到保护。
[0013]如果制成根据本发明的密封元件的材料适于被挤压，则根据本发明的密封元件的优选实施例的形式被设计为所谓的“2C挤出部件”。术语“2C挤出部件”的意思是通过单个挤出操作制成并且其材料由两种成分构成的部件，，其中一种成分是非常硬且稳定的材料，该材料形成包括从密封件载体伸出的腹板在内的密封件载体，第二种成分是形成密封件的弹性材料。所述双成分挤出过程对本领域的技术人员是公知的，因此无需更加详细地说明该挤出过程是如何实施的。
[0014]如果框架或支架由空心型材形成，则为了将多个空心型材连接至框架或支架的拐角，可以使用例如相同 申请人:的发明名称为“用于空心型材的拐角连接件(Cornerconnectors for hollow sections)”的德国专利申请所公开的所谓的“拐角连接件”。由此确保即使在所述拐角区域中也能实现令人满意的密封以及若需要的话免受电磁辐射(EMC)的保护，也可以在每个所述角区域作出根据本发明的使用以便，根据本发明，在其中多个空心型材通过拐角连接件连接的每个所述拐角区域中，可以使用在其外表面上提供有一个或多个密封段的罩盖，这些密封段被构建用于连接到存在在密封元件上的密封件的端部。根据本发明的密封元件以及至少一个根据本发明的罩盖由此形成了用于空心型材的密封系统，该系统易于组装和拆卸并提供了免受有害的外界影响的全面的保护。每个罩盖优选地配置为使得它可以滑动(slip)到拐角连接件上，所述罩盖的外表面与通过拐角连接件连接的空心型材的相邻表面位于同一平面中。所述罩盖的外表面因此构成了空心型材表面的扩展部的延续，并形成框架或支架的实际拐角。为了连接至密封元件的密封件，安装在罩盖外表面上的密封段可以具有延伸部，该延伸部可以被引入属于密封元件的密封件的内腔中。
[0015]包括出现在其上的密封段在内的根据本发明的罩盖优选地由导电材料组成，从而能够保护免受电磁辐射(EMC)。或者，为此可以在包括其密封段在内的所述罩盖的外表面上涂覆导电涂层。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]根据本发明的用于空心型材的密封系统的目前优选的实施例将会在下文借助附图作更加详细的说明，其中:
[0017]图1以三维图示出用于空心型材的密封元件；
[0018]图2示出图1中的密封元件的端视图；
[0019]图3示出穿过空心型材的截面，所述空心型材上安装有根据图1的密封元件，两个壁元件也被固定至所述空心型材；
[0020]图4示出用于完成已经通过图1中的密封元件实现的密封的罩盖；以及
[0021]图5示出由通过拐角连接件连接在一起的三个空心型材构成的框架拐角区域的三维分解图。【具体实施方式】
[0022]图1和图2示出了用于例如在图3和图5中所描述的空心型材12的总体上标记为10的密封元件。如图2所示，密封元件10旨在附接于空心型材12的形成拐角的横向边缘14。
[0023]密封元件10具有沿纵向轴线A延伸的且由两个臂18、20形成的密封件载体16，每个臂具有外表面22和内表面24。所述两个臂18、20在面向彼此的纵向边缘处连接在一起成为一个零件，从而在两个臂之间形成拐角角度α，在所示的实施例中，该拐角角度α略微小于90度。
[0024]密封件28、30安装在外表面22上，毗邻每个臂18、20的自由纵向边缘26，所述密封件28、30平行于纵向轴线A延伸，从而平行于自由纵向边缘26，稍后将对该密封件的功能进行更加详细的说明。在所示的实施例中，每个密封件28、30被接收和支撑在纵向延伸的凹槽32中。
[0025]与更接近于被连接在一起的臂18、20的纵向边缘的每个凹槽32的内部纵向边缘平行地，腹板34在靠近密封件28或30的位置处分别从臂18或20的外表面22向上伸出。所述腹板34平行于纵向轴线A延伸，由此分别平行于密封件28、30，并且被设置为使得在所述腹板和上述臂18、20的外表面22之间形成的小于90度的弹簧角Y。在未变形状态下略微超出相应的密封件28、30之外的所述腹板34的功能将被进一步说明。
[0026]在每种情况下，在每个臂18、20的内表面24上构建有夹紧表面36、38，该夹紧表面被布置为相对于相应的臂倾斜，并且在距连接在一起的臂18、20的纵向边缘一定距离处平行于纵向轴线A延伸，并且在其自身和各个臂18、20的内表面24之间形成夹紧角β。正如之后进一步说明的，所述夹紧表面36、38与空心型材12的外表面上的支承表面40、42相互作用，从而将密封元件10固定至所述空心型材12。在所示的实施例中，夹紧表面36、38的位于外表面22上的背侧面形成了凹槽32的内部纵向边缘。
[0027]基本上，密封件载体16可以由一系列不同材料制成。例如,密封件载体16可以是由钢制成的部件或甚至是铝型材或由其他金属制成的型材。密封件28、30可以是插入凹槽32或与凹槽32牢固夹紧或牢固结合的单独的组件。用于密封件28、30的其他连接方法同样可行。
[0028]在所示实施例中，密封件载体16由稳定的同时弹性的塑料构成，所述塑料适合于特定期望的应用并且与密封件28、30 —起制成为所谓的“双成分挤出部件”。在这种情况下，密封件28、30由不同于密封件载体16的材料构成，优选的由已知用于制成弹性密封件的弹性体材料构成。由于是一体化挤出过程，通过该挤出过程密封件载体16和密封件28、30能够一起生产，所述密封件28、30由于在挤出过程中普遍的温度而已经熔合至所述密封件载体16，并且不再需要单独的连接。通过这种类型的双成分挤出过程，密封元件10能够如过去一样连续地制成并且之后切割成期望的长度。
[0029]现在特别参照图3和图5对密封元件10的功能进行更加详细的描述。就此而言，图5示出了三个空心型材12，所述三个空心型材两两彼此成直角布置并且形成框架的拐角，框架的进一步的细节没有显示。为了在脚部区域中连接三个空心型材12，可以使用例如所显示的在相同 申请人:的发明名称为“用于空心型材的拐角连接件(Corner connectorsfor hollow sections)”的德国专利申请所公开的所谓的拐角连接件44,但也可以使用不同的设计只要确保所述拐角连接件以可靠且稳定的方式将所述三个空心型材12连接在一起。
[0030]图3示出了穿过空心型材12的截面，该空心型材12是图5中下面的一个，在其中不只有拐角连接器44的区域之外，并揭示了在完成状态下，封闭被框架围绕的内部空间的壁元件46从外面紧固到中空型材12上。。所述内部空间通过密封元件10被可靠屏蔽不受外界影响。
[0031]为了获得期望的密封，密封元件10附接于各个空心型材12的横向边缘14，如图5所示。由于在所示实例中，空心型材的拐角角度等于90度，但密封元件10的拐角角度α略小，所述密封元件10在滑动到空心型材12上的过程中轻微膨胀，即臂18、20被挤压至稍微分开。由于构成密封件载体16的材料是弹性的，因此该膨胀导致弹力(spring force),该弹力促使臂18、20朝向彼此并且因此将密封元件10的内表面24上的夹紧表面36、38压靠在空心型材12上的支承表面40、42上。通过该夹紧动作，每个密封元件10以固定却容易拆卸的方式被保持在空心型材12上。
[0032]密封元件10的组装状态从图3可知。可以看出密封元件10的内表面以与空心型材12的外表面互补的方式构建,从而使得密封兀件10依附在空心型材12的所述外表面上。一旦密封元件10被安装在空心型材12上，密封件38、30自动定位于能够与壁元件46的内表面进行接触的位置。
[0033]当壁元件46被固定至空心型材12，所述壁元件46的内表面首先与腹板34的自由边缘进行接触。在壁元件46被进一步固定的过程中，该进一步固定例如通过本文未显示的紧固螺钉而发生，壁元件46的内表面和密封元件10的外表面22之间的距离减小，从而使得腹板34轻微变形，导致弹簧角Y略微减小。因此，当壁元件46完全被固定至空心型材12上时，将腹板34的自由纵向边缘压靠在壁元件46的内表面上并且通过该方式形成例如防止水溅的初始密封的弹力在由密封件载体16的弹性材料构成的腹板34中起作用。当壁元件46处于被完全固定至空心型材12的状态时，密封件28、30的外表面还与上述壁元件46的内表面弹性接触，从而形成了构成实际密封的第二密封。在所示实施例中，每个密封件28,30由具有在其外表面上的两个密封唇边48、50和在两个密封唇边之间的外凸弯曲密封区域52密封件的空心型材构成，当处于配合状态时，外凸弯曲密封区域的外表面与壁元件46的内表面线形接触或条形接触。
[0034]图4和5还显示了完成由密封元件10实现的密封的罩盖54。所述罩盖54由三个壁区段56、58、60构成，所述三个壁段被连接在一起成为一个零件并且相互成直角，并且在每种情况下，其外表面上固定有密封段62、64、66，图5中只显不了密封段62和64。形成罩盖54的壁段46、58、60的材料可以与已经被制成的密封元件10的密封件载体16的材料相同；但是也可以使用不同于制成所述密封件载体16的材料。壁段56、58、60还可以例如由金属构成，虽然在所不实施例中密封件载体16的材料是塑料。构成密封段62、64、66的材料优选地与生产密封件28、30的材料相同。
[0035]罩盖54被配置为以便例如通过闩锁装置被固定在拐角连接件44上。在它们被固定至拐角连接件44的状态下，罩盖54的壁段56、58、60实际上构成了已经通过拐角连接件44连接在一起的空心型材12的相关外表面的延续。由空心型材12形成的框架的实际拐角因此位于罩盖54上的所有三个壁段56、58、60相遇的点处。
[0036]如所显示的，密封段62、64、66被弯曲设计从而使得它们各自将相连的密封元件10的两个密封件28、30连接在一起。为了在密封段62、64、66和相应密封件28、30之间产生可靠的连接，每个密封段62、64、66的端部各自设置有伸出部68，当罩盖54被固定至拐角连接件44时，该伸出部68可被引入由构成密封件28、30的密封段形成的腔70中。
[0037]设置有密封段62、64、66的罩盖54可以在由空心型材12形成的框架上发挥优势，即使在未使用任何密封兀件10时，因为所述密封段62、64、66之后可被用作例如用于例如固定到框架上的门的软的止挡件。
【权利要求】
1.用于空心型材(12)的密封元件(10)，所述密封元件具有: -密封件载体(16)，所述密封件载体沿纵向轴线(A)延伸并且具有两个臂(18、20)，所述两个臂中的每个具有外表面(22)和内表面(24)，所述两个臂在面向彼此的纵向边缘处连接在一起成为一个零件，从而使得所述两个臂在它们之间形成拐角角度(α ); -密封件(28、30)，所述密封件安装在每个臂(18、20)的自由纵向边缘(26)上或附近，在上述臂(18、20 )的外表面(22 )上平行于所述自由纵向边缘(26 )延伸；和 -固定装置，所述固定装置在臂(18或20)的至少一个内表面(24)上，用于将所述密封元件(10)可拆卸地固定在空心型材(12)的拐角(14)上。
2.根据权利要求1所述的密封元件， 其特征在于: -所述两个臂(18、20)由弹性材料构成； -所述拐角角度(α )略微小于由其上固定有所述密封元件的空心型材(12)的拐角形成的拐角角度，以及 -所述固定装置由至少两个夹紧表面(36、38)形成，在每种情况下，所述至少两个夹紧表面中的一个夹紧表面被构建在每个臂(18、20 )的内表面(24)上，每个夹紧表面(36、38 )在距所述臂(36、38)的面向彼此的所述纵向边缘一定距离处平行于所述纵向轴线(A)延伸，并在其自身和相应的臂(18,20)的内表面(24)之间形成夹紧角(β )。
3.根据权利要求1或2所述的密封元件， 其特征在于，每个密封件(28、30)被布置在相应的臂(18、20)的外表面上的纵向延伸的凹槽(32)中，所述凹槽(32)的更靠近所述臂(18、20)的面向彼此的所述纵向边缘的一个纵向边缘由所述臂(18或20)的所述夹紧表面(36或38)的背面形成。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的密封元件， 其特征在于，从所述臂(18、20)中的至少一个的外表面(22)伸出有腹板(34)，所述腹板(34)平行于所述纵向轴线(A)延伸并在其自身和上述臂(18、20)的外表面(22)之间形成小于90度的弹簧角(Y )。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的密封元件， 其特征在于，所述密封元件由导电材料构成。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的密封元件， 其特征在于，导电涂层被涂覆到包括所述密封件(28、30)在内的所述密封元件的外表面上。
7.根据权利要求6所述的密封元件， 其特征在于，所述导电涂层是气相沉积的。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的密封元件， 其特征在于，所述密封元件被设计为2C挤出部件。
9.用于空心型材的密封系统， 其特征在于，至少两个根据权利要求1至8中的任一项所述的密封元件(10)以及至少一个罩盖(54)，所述至少一个罩盖(54)在其外表面上设置有一个或多个被构建用于连接至属于所述密封元件(10)的所述密封件(28、30)的端部的密封段(62、64、66)。
10.根据权利要求9所述的密封系统，其特征在于，包括其密封段(62、64、66)在内的所述罩盖(54)同样由导电材料构成,或者导电涂层被涂覆到包括其密封段 (62、64、66)在内的所述罩盖(54)的外表面上。
【文档编号】H02B1/28GK103477519SQ201280010482
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2011年2月25日
【发明者】伊戈尔·哈利·斯卡夫, 保罗·马祖拉, 沃尔特·尼古莱, 西蒙·约卡姆 申请人:C E S控制机柜系统有限公司