插件的制作方法
【专利摘要】本申请描述了一种用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件(1)，其包括大致空心体形状的支撑体(2)，该支撑体具有至少一个环形环绕的密封件，所述密封件可与其中一个待密封的圆柱表面接合以便形成密封连接，其中密封件构造成在支撑体(2)的外表面上环形环绕的、具有拱形密封面的密封隆起部(3、30)。按照本发明，环形环绕的密封隆起部(3、30)在拱形的密封面区域内具有遵循其轮廓的环绕的沟槽部。由此实现了插件在安装空间中更简便的导入性。
【专利说明】插件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件，该插件包括大致呈空心体形状的支撑体，该支撑体具有至少一个环形环绕的密封件，所述密封件可与其中一个待密封的圆柱面接合以便密封连接，其中所述密封件构造成在支撑体的外表面上环形环绕的、具有拱形密封面的密封隆起部。
【背景技术】
[0002]插件通常用于使两个相互关联的壳体部分，例如具有辅助机组的发动机组，介质密封地相互连接。插件通常包括由坚硬材料制成的管状或套状的支撑体，支撑体在其两侧的端部上在外圆周和/或内圆周上设有由橡胶弹性材料制成的环形环绕的密封件。为了连接壳体部分，插件以其端部被导入到壳体部分的相应孔中或插入到相应的管接头内。
[0003]在套状的支撑体端部被导入到壳体部分的相应孔或管接头中时，插件内由橡胶弹性材料制成的密封件密封贴靠到孔的内壁上或管接头的外壁上，并且因此在两个壳体部分之间形成介质密封的连接。
[0004]例如由文献EP1024322A2公开了这种类型的插件。所述已知的插件在其两个端部上各有一个带有拱形表面的密封隆起部。当孔和插件的纵轴线相互错开一定角度时，该拱形的密封隆起部还确保了更安全地密封贴靠在孔的内表面上。
[0005]对该已知插件不利的是，由于密封隆起部向外径向延伸，因此在装配插件时需要相对大的压入力。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于，进一步改进这种类型的插件，使得这类插件在没有损失密封性的条件下更容易装配，即用更小的压入力即可装配。
[0007]该任务通过一种用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件来实现，该插件包括大致空心体形状的支撑体，所述支撑体具有至少一个环形环绕的密封件，所述密封件可与其中一个待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中所述密封件构造成在所述支撑体的外表面上环形环绕的、具有拱形密封面的密封隆起部，其特征在于，所述环形环绕的密封隆起部在所述拱形的密封面区域内具有遵循其轮廓的环绕的沟槽部。各从属权利要求描述了本发明的有利的设计方案。
[0008]按照本发明，用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件包括大致呈空心体形状的支撑体，该支撑体具有至少一个环形环绕的密封件，所述密封件可与其中一个待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中密封件构造成在所述支撑体的外面上环形环绕的、具有拱形密封面的密封隆起部。按照本发明，规定环形环绕的密封隆起部在其拱形密封面的区域内具有遵循其轮廓的环绕的沟槽部。
[0009]已经表明，在密封隆起部的拱形表面上的遵循其轮廓的环绕沟槽部导致在插件压入到圆柱形的空心体或孔内时轴向安装力最小化。尽管可以预测，通过空心体或孔的内壁作用于沟槽之间的密封隆起部的突起上的按压力高于未经沟槽处理的隆起部的情况，但这样的结果仍会出现。
[0010]按照本发明，沟槽被引入密封隆起部的密封面区域内。在本发明的意义上，密封隆起部的密封面包括密封隆起部的与待密封的圆柱面可能接触的最大的面。特别是该密封面还包括能够在插件与待密封的圆柱面错开一定角度时在隆起部展开时与圆柱面接触的表面区域。
[0011]沟槽的几何形状可在很宽的范围内自由选择。但是原则上适用的是，很多又窄又平的沟槽导致安装力接近于平滑的密封隆起部。因此例如在层叠状的沟槽结构中，隆起部在纵截面上具有垂直的蜿蜒轮廓，该结构产生了比在倒圆轮廓中高很多的安装力。
[0012]如果沟槽设计成使得隆起部在纵截面上具有波浪形的外轮廓，那么将获得最小的安装力。
[0013]可以根据插件的直径大小和各自的安装情况选择高度、宽度和沟槽之间的间隔。本领域的技术人员能够在没有本发明辅助的情况下找到适合的尺寸。
[0014]在考虑上面给出的沟槽宽度和间隔的优选范围的情况下，按照本发明的插件优选具有2至6个沟槽，特别是优选2至4个沟槽。但是按照本发明的效果也已经在仅有唯一一个沟槽的情况下出现。因此一个“沟槽”在本发明的意义上不仅包括唯一一个在隆起部上、垂直于对称轴线的平面中环绕的沟槽，而且还包括这样轴向彼此间隔开的多个沟槽。
[0015]根据本发明的另一优选的实施方式，密封隆起部构造成球形。这种构型的优点在于，密封隆起部可以在插件与待密封的圆柱面错开一定角度的情况下在圆柱面上展开。
[0016]在此特别优选的是，选择密封隆起部的球半径，使得球中心点大致位于支撑体的对称轴线上。在这种情况下，按压力在安装空间中独立于角度位置地在密封隆起部的整个表面上在很大程度上保持恒定。
[0017]优选地，球中心点与支撑元件的对称轴线之间的偏差小于球半径的10%，即密封隆起部的外直径的10%。在偏差大于10%时，可能在极端的角度位置出现变化的按压力。特别优选地，偏差仅仅为球半径的大约2%。小于2%的偏差是很难做到的，这是因为制造公差的存在，在常见的插件几何结构中，制造公差仅允许在工具中的中心点确定方面有外直径的0.5%至1%的误差。
[0018]按照本发明的另一优选实施方式，支撑体具有在支撑体的外圆周上环绕的另一密封隆起部。该插件适于密封连接两个相互关联的孔。这两个密封隆起部通常对应于支撑体的两个端部区域。
[0019]优选这种插件具有哑铃形状，以便连接具有相同内直径的空心体或孔，其中第一和第二密封隆起部彼此对称地构造在两个端部上。
[0020]按照本发明的插件还可以在待连接的圆柱面具有不同内直径或外直径时实现适配功能，即使支撑体的内直径从一末端侧的端部向另一末端侧的端部扩张。其中，从较小直径向较大直径的过渡在此可以逐级地抑或连续地实现。
[0021]但是，插件也可以如此构造，即插件在一个端部上具有外部环绕的、按照本发明构成的密封隆起部，而在另一端部上与外圆柱面，例如可插入该端部中的管状空心体的外表面，相配以便密封。出于该目的，可以在支撑体的第二端部上设有在内圆周上环绕的、径向向内指向的第二密封件，以代替外部环绕的密封件。如果第一密封件与第二密封件位于同一轴向平面中，那么这在安装空间狭窄的情况下是有利的。该配置的优点在于，插件作为连接件不需要额外的结构空间，因为管状的空心体可以彼此相对移动。
[0022]按照本发明的插件还可以另外具有防尘唇，以阻止灰尘侵入。
[0023]同样，显而易见的是可以设有定心唇(Zentrierlippen)或定心凸起(Zentriernocken),该定心唇或定心凸起额外地将插件在孔中定心。
[0024]为了强化在孔中的保持，也可以设有止逆唇(RUckhaltelippen)，该止逆唇在向外拉时戳入孔中。
[0025]按照本发明的另一实施方式，支撑体在其外圆周和/或内圆周上至少部分地设有外罩。外罩保护支撑体免受可能由外部作用的机械以及化学负荷影响。特别地，在支撑体由金属制成时，外罩可以用作抗腐蚀，从而避免了附加的防锈措施，例如涂覆油漆或类似物。
[0026]优选地，密封件和外罩构造成一体并且过渡到彼此之中。
[0027]按照本发明的另一优选的实施方式，密封件具有导入斜面，以便进一步简化装配。密封件还可以在支撑体的末端侧的端部上稍微突出。
[0028]圆柱形的支撑体优选由冲击韧性的材料制成，特别优选由金属材料制成。由此确保了支撑体的尺寸稳定性，特别是通孔的尺寸稳定性。
[0029]密封件和外罩优选由橡胶弹性的材料制成，特别是由合成橡胶或PTFE组成。在使用合成橡胶材料的情况下，优选将密封隆起部或外罩硫化到支撑套上。由此实现了在合成橡胶与连接套之间的绝对密封的结合。
[0030]附图简要说明
[0031 ] 随后将根据附图对本发明进行进一步的说明。
[0032]附图示出:
[0033]图1:按照本发明的、在两末端侧带有密封隆起部的插件的示意性纵截面图和透视的三维视图，其中密封隆起部在密封面上具有波浪形的沟槽部；
[0034]图2:图1所示的、具有层叠状沟槽部的插件；
[0035]图3:按照本发明的、在两末端侧带有球形密封隆起部的插件的示意性纵截面图，其密封隆起部的球中心点位于支撑件的对称轴线上，并且密封隆起部在密封面上具有波浪形的沟槽部；
[0036]图4:图3所示的、具有层叠状沟槽部的插件；
[0037]图5:按照本发明的、在一末端侧具有密封隆起部而在另一末端侧具有向内指向的密封件的插件的示意性纵截面图，密封隆起部和密封件这两者位于一个径向平面中，其中密封隆起部在密封面上具有波浪形的沟槽部；
[0038]图6:图5所示的、具有层叠状沟槽部的插件；
[0039]图7:按照本发明的、在一末端侧具有带波浪形沟槽部的球形密封隆起部而在另一末端侧具有向内指向的密封件的插件的示意性纵截面图，其中球中心点位于支撑件的对称轴线上，两个密封件位于一个径向平面中；
[0040]图8:图7所示的、具有层叠状沟槽部的插件；
[0041]图9:图3所示的、具有适配器功能的插件；
[0042]图10:图3所示的、具有定心凸起的插件；
[0043]图11:图3所示的、具有防尘唇的插件；[0044]图12:图5所示的、具有防尘唇的插件；
[0045]图13:图5所示的、具有定心凸起的插件。
【具体实施方式】
[0046]从图1中可以看到按照本发明的、具有支撑体2的插件I的一个实施例，在插件I的两个端部上，密封隆起部3和4环绕在外圆周上。密封隆起部3和4构造成相互对称，插件I由此具有哑铃形的构造。不失一般性地，密封隆起部3和4在所示实施方式中具有导入斜面5和6，所述导入斜面5和6应该能够简化装配。此外，密封隆起部3和4在两个端部上轴向向外稍微突出。
[0047]在附图中，密封隆起部3和4构造成球形。为了说明方便，将球半径以点划线的形式一起示出。在形成密封面的拱形表面上，按照本发明的密封隆起部3和4在密封面的区域内设有纵截面为波浪形的沟槽部7。在示出的实施例中，沟槽部分别具有两个沟槽8.1、
8.2(为了更清楚以及由于密封隆起部的对称性，在该图以及后面的图中仅有一个密封隆起部有相应的附图标记)。
[0048]相同的附图标记在各图中表示相同的部件。
[0049]图2示出了按照本发明的插件的另一实施例。在该示出的插件I中，通过层叠状的结构8形成沟槽部，其中密封隆起部3、4在纵截面上在密封面的区域中具有垂直的曲流轮廓。
[0050]图3示出了一个实施例，在该实施例中，选择密封隆起部3、4的球半径，使得如人们由点划线示出的半径所容易看到的那样，球中心点大致位于支撑体的对称轴线上。在这种情况下，按压力独立于角度位置而在密封隆起部3、4的整个表面上恒定。在该图中，也像在其他图中那样，插件I还在外圆周上用外罩10环绕，外罩10不失一般性地与密封件3、4一体形成且材料统一。在纵截面中，球形的密封隆起部表示为具有中点角“X”的圆弧段。该示出的实施例示出了波浪形的沟槽部7。
[0051]图4中示出的实施例与图3中示出的实施例对应，但是与之区别在于具有层叠状的沟槽部。
[0052]图5至8中示出的实施例分别仅在支撑体2的末端侧具有外部环绕的密封隆起部30。密封隆起部30在附图中分别构造成球形，其中拱形的密封面在图5和7中设有波浪形的沟槽部7而在图6和8中设有层叠状的沟槽部8。在支撑体2的另一端的末端侧分别设有一个环绕的径向向内指向的第二密封件40。插件I的该端部适于相对于可插入该端部中的管状空心体的外表面密封。不失一般性地，在该实施例中，第一密封件30和第二密封件40位于同一径向平面中。其优点在于，插件I作为连接件不要求额外的结构空间，因为待连接的圆柱面，即管状的空心体可以彼此重叠地被推动。该实施例因此特别适用于狭窄的结构空间。
[0053]在图7和8中示出的实施例中，球中心点大约位于支撑体2的对称轴线上，与图3和4所示的实施例类似。
[0054]图9所示的实施例也构造成哑铃形，在支撑体2的相应末端侧分别具有两个环绕的球形密封隆起部3、4，密封隆起部3、4具有波浪形的沟槽部。插件不仅具有连接功能而且还具有适配功能，因为支撑体2的内直径从一末端侧的端部到另一末端侧的端部锥形扩张。该插件1适于连接具有不同内直径的圆柱面。
[0055]在图10中示出的插件1与图3中示出的插件对应。但该插件在其外圆周上还具有在环形环绕区域内分布设置的定心凸起12。该定心凸起的任务在于，贴靠到待密封的圆柱面上，以便在将插件1在安装到第一安装空间中时定心。由此简化了到第二安装空间中的插入操作。如果多个插件1应同时被装配或盲装配，定心凸起12因此是特别有帮助的。
[0056]图11的实施例同样与图3的实施例对应。该插件还具有防尘唇14。防尘唇14将污物阻挡在密封隆起部之外。
[0057]图12和13的实施例与图5中示出的实施例对应，但是除此之外还配备有防尘唇14 (图12)或定心凸起12 (图13)。
【权利要求】
1.一种用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件(1)，其包括大致空心体形状的支撑体(2)，所述支撑体(2)具有至少一个环形环绕的密封件，所述密封件可与其中一个待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中所述密封件构造成在所述支撑体的外表面上环形环绕的、具有拱形密封面的密封隆起部(3)，其特征在于，所述环形环绕的密封隆起部(3、30)在所述拱形的密封面区域内具有遵循其轮廓的环绕的沟槽部。
2.如权利要求1所述的插件，其特征在于，所述沟槽部构造成使得所述隆起部在纵截面中具有波浪形的外轮廓(7)。
3.如权利要求1或2所述的插件，其特征在于，所述密封隆起部(3、30)构造成球形。
4.如权利要求3所述的插件，其特征在于，选择所述密封隆起部(3、30)的球半径，使得球中心点大约位于所述支撑体(2)的对称轴线上。
5.如权利要求4所述的插件，其特征在于，所述球中心点与所述对称轴线的偏差小于所述球半径的10%，特别优选仅大约为所述球半径的2%。
6.如权利要求1至5中任一项所述的插件，其特征在于，在所述支撑体(2)的第二端部设有在所述支撑体(2)的外圆周上环绕的另一个密封隆起部(4)。
7.如权利要求6所述的插件，其特征在于，所述插件具有哑铃形状，其中所述第一密封隆起部(3)和第二密封隆起部(4)相互对称地构造在所述两个端部上。
8.如权利要求6所述的插件，其特征在于，所述支撑体(2)的内直径从一个端部向另一端部扩张。
9.如权利要求1至5中任一项所述的插件，其特征在于，在所述支撑体(2)的第二端部上设有径向向内指向的第二密封件(40)。
10.如权利要求9所述的插件，其特征在于，所述第一密封隆起部(30)与所述径向向内指向的第二密封件(40)位于同一轴向平面内。
11.如权利要求1至10中任一项所述的插件，其特征在于，所述支撑体(2)在其外圆周和/或内圆周上至少部分地设有外罩(10)。
12.如权利要求11所述的插件，其特征在于，所述密封件(3、4、30、40)和所述外壳(10)一体构造并且材料统一。
【文档编号】F16B2/00GK103711754SQ201310310953
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】汉斯·翁格尔, 拉尔夫·海德曼, 英格·斯蒂芬, 马库斯·克莱曼斯, 卡斯滕·哈特曼, 恩斯特·雅各布, 斯蒂芬·瑞迪格 申请人:科德宝两合公司