CN101663517A - 用于建立密封的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在一第一部件(12)和一第二部件(14)之间建立一密封，特别是在一第一壳体部件(12a)和一第二壳体部件(14a)之间建立一密封的装置(10)。可根据一电活性塑性材料的一可以变化的物理特性来建立所述密封。本发明还涉及一种用于容置一电路的装置和/或一种包括电开关装置的装置，所述装置包括用作第一和第二部件(12、14)的至少一个第一和第二壳体部件(12a、14a)，所述第一和第二壳体部件包括一上述装置(10)。本发明还涉及一种借助所述装置(10)在一第一部件(12)和一第二部件(14)之间建立一密封，特别是在一第一壳体部件(12a)和一第二壳体部件(14a)之间建立一密封的方法，其中，施加一第一电压来建立所述密封，而施加一第二电压来解除所述密封。

Description

用于建立密封的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在一第一部件和一第二部件(特别是一第一壳体部件和一第二壳体部件)之间建立一密封的装置。本发明还涉及一种用于容置一电路以及/或者一包括电开关装置的装置，本发明还涉及一种建立这一密封的方法。
背景技术
壳体部件(例如电子装置的壳体部件)经常包括复数个部件，通常使用旋接、铆接、卡接或粘接来将这些部件以可拆卸的或不可拆卸的方式彼此连接在一起并被密封，特别是加入了一柔性密封元件(例如密封圈)。在这些电子装置的复数个壳体部件中，特别是这些部件经常用塑性材料制成，且至少对于以高成本和长时间的方式将这些部件彼此匹配在一起的高质量产品来说，在这些部件的制造过程中要减小或避免公差，例如，由制造工艺导致的在尺寸和/或形状上的偏差。此外，其它部件(例如密封元件)也必须与这些部件匹配，必须加以贮存，或者必要时必须定制来配合。此外，如果密封件例如不是与至少一个部件始终相连，则这些密封件可能丢失，以及/或者在复数次使用之后这些元件受到磨损，这有可能导致这些元件报废。
例如EP 0 302 618揭示了一种用于为一热交换器的两个或两个以上部件建立一密封连接的装置，该装置包括一环形或管状连接组件，该连接组件由基于铜、锌、铝和镍/钛合金(NiTi)的具有形状记忆效应(SME；shape-memoryeffect)的材料构成，该连接组件能够承受热弹性变形。以一具有可闭合空隙的开口环的方式形成的一可压缩组件位于该连接组件和两个待连接部件之间，它们之间还存在一密封圈。该连接组件的热弹性变形压缩该可压缩组件，并闭合所述空隙，从而以密封方式使这两个部件相连。
但是，这种方法的缺点在于：耗材多、成本高、时间长，密封的建立或密封部件的制造复杂，且用于连接和密封这些部件的装置的构建复杂、时间长且成本高。
发明内容
因此，本发明的目的是将上述缺点或将上述缺点的影响减小或减小到最低程度。
根据本发明，这个目的通过权利要求1的特征而达成。为此提供如下方案：根据一种电活性塑性材料的一种物理特性来建立所述密封，并可根据一电压来改变这种塑性材料的这种物理特性。
这种塑性材料是一种下文中称之为“电活性塑性材料”的塑性材料，这种塑性材料的至少一种物理特性可根据一电压形式的能量而改变。作为补充或替代方案，该能量可以是一与所述电压相关的电流、一电磁场、一热能或一光能。
此处和下文中，术语“密封”指的是至少两个组件、部件或类似物的一形状配合，借助该形状配合可减少或最大程度地减少在至少一个与该密封的第一侧邻接的第一区域和一与该密封的第二侧邻接的第二区域之间的流体、气体或粒子的交换。可一次或复数次地建立该密封，以及/或者以暂时或永久的方式来实现。如果术语“密封”涉及的是一具体的密封元件，则该密封元件可以例如是一可更换的元件或至少一个部件自身的一个组件。
其它优点和细节将由从属权利要求产生。其中采用的引用关系表示，通过相应的从属权利要求的特征实现的主权利要求的标的的进一步的实施方式；这些引用关系不应当被认为是放弃了对从属权利要求的特征组合所引用的独立而具体的保护。此外，在以从属权利要求中一特征的一更特定的具体方式来解释权利要求时，应认为这项权利要求之前的各项权利要求都不构成限制。
优选地，所述电活性塑性材料的物理特性是指所述电活性塑性材料的一形状或一体积。因为无须复数个待密封的部件以及/或者复数个部件和密封之间的复杂的匹配，或者可以简化这一匹配，故通过改变形状、体积，或者改变形状和体积，可以简单且低成本的方式来建立该密封。
所述装置优选包括至少一个至少部分地由电活性塑性材料形成的密封元件。作为补充或替代方案，至少所述第一部件和/或第二部件也可以至少部分由电活性塑性材料模制而成，并且可借助该电活性塑性材料建立一密封。借此可使该密封与空间条件、预期用途或不同壳体的匹配简化而且更容易，从而以更低的成本来实现密封。
此外，所述电活性塑性材料优选可在所述电压的作用下从一第一形状转变成一第二形状，并从所述第二形状转变成所述第一形状。在呈现所述第一形状时，所述密封元件可在所述第一部件和所述第二部件之间产生一密封。同样，在呈现所述第二形状时，所述密封元件可作为非密封性元件。当施加电压时可呈现第一形状，在此情况下，提供能量到所述塑性材料来建立密封。作为替代方案，也可以使所述塑性材料在提供能量时呈现不产生密封的第二形状，而在不提供能量时呈现第一形状。借此可用一已有的密封来使能耗减至最小，从而降低成本。
所述密封元件优选不可拆卸地分配给所述第一或第二部件。作为替代方案，所述密封元件可实施为“可卸的”或可更换的密封元件，并可至少暂时分配给所述部件中的至少一个。借此可更容易地允许更换和更新所述密封元件，并降低成本，因为只须更换一例如受到磨损的密封元件。
所述密封元件特别优选为一分配给所述第一部件的密封边，而所述第二部件包括一对应于所述密封边的凹槽。所述密封边在接合在所述凹槽中时也可将第一部件卡接到第二部件。借此可以简单而低成本地实现密封和连接的双重功能。
所述电活性塑性材料优选是一种具有形状记忆效应的塑性材料，并可至少呈现一具有第一体积(例如初始体积)的第一形状(例如初始形状)、具有第二、第三、第四等等体积的第二、第三、第四等等形状。除此之外，该塑性材料还可改变其形状但不改变其体积，或改变其体积但不改变其形状。举例而言，借此可在保持第一体积不变的情况下从第一形状转变到第三形状。其中，形状或体积(例如根据所施加的电压)的改变可以发生一次或复数次。这样就可以结构简单和成本低廉的方式使用具有形状记忆的电活性塑性材料来实现密封。作为补充或替代方案，所述塑性材料可至少逐步或连续地呈现出所述初始形状或所述初始体积，借此可实现与不同要求(例如壳体形状或壳体的配置位置)相匹配的灵活配置。
关于所述用于容置一电路的装置以及/或者一包括电开关装置的装置，根据本发明上述标的通过用作第一和第二部件的至少一第一和第二壳体部件而达成，所述第一和第二部件包括一上述或下述的装置。其中，所述装置可以是例如一包括复数个电气组件的壳体、一开关盒或类似物。所述密封可以是例如至少一门、一电缆通道或一紧固装置，并可至少部分地使其密封以防止例如湿气、流体、气体和/或粒子非期望地渗入和/或外逸。
使用这种用于建立一密封的装置时，可通过该装置所包括的或至少可暂时分配给该装置的一电压源来施加电压。根据一种示例，所述装置包括一锁，并可通过插入钥匙而建立一电路。电压源可设置于锁的一侧或钥匙的一侧；但这两种情况均是通过插入钥匙从而将电路闭合来将电能提供到装置以建立密封，以此建立或解除所述密封。
除此之外，本发明还提供一种借助上述或下述的装置在一第一部件和一第二部件(特别是一第一壳体部件和一第二壳体部件)之间建立一密封的方法。其中，施加一第一电压来建立所述密封，而施加一第二电压来解除所述密封。所施加的第一或第二电压可以为“零”，因此可以仅施加一个电压来建立或解除该密封。
附图说明
下面借助附图对本发明的一示例性实施方式进行更详细的说明，但这不应被认为是对本发明的限制。其实，在本公开案范围内可以进行各种修改和变化，特别是本领域技术人员为实现目的而例如通过对说明书整体或特定部分所描述的以及权利要求书和/或附图中所包含的单个特征和/或要素或方法步骤进行组合或修改获得的变化和组合，以及例如通过对可以组合产生新的主题或新的方法步骤或方法步骤顺序的复数个特征获得的变化和组合。相应的标的或要素在所有的附图中用相同的参考符号表示，其中：
图1显示了通过一用于建立一密封的装置的垂直剖面的示意图。
具体实施方式
图1显示的是通过一用于在一第一部件12和一第二部件14(特别是一第一壳体部件12a和一第二壳体部件14a)之间建立一密封的装置10的垂直剖面的示意图。由电活性塑性材料(electroactive plastic material)构成的一密封元件16不可拆卸地分配给第一部件12。如果不施加电压，则密封元件16呈第一形状18；如果施加一电压，密封元件16就会转变为第二形状20。当密封元件16呈第一形状18时，密封元件16与第二部件14中的一凹槽22接合，从而在第一部件12与第二部件14之间建立一密封，而当该密封元件呈第二形状20时，则解除该密封。作为补充或替代方案，在密封元件16接合在凹槽22中时，还可将第一部件12卡接到第二部件14。
因此，本发明可简要概括为：本发明涉及一种用于在一第一部件12和一第二部件14(特别是一第一壳体部件12a和一第二壳体部件14a)之间建立一密封的装置10，其中，可以根据一电活性塑性材料的一物理特性以及所述电活性塑性材料可根据一电压而变化的物理特性来建立该密封；本发明还涉及一种用于容置一电路的装置和/或一种包括电开关装置的装置，所述包括电开关装置的装置包括用作第一和第二部件12、14的至少一个第一和第二壳体部件12a、14a，所述第一和第二壳体部件包括一上述类型的装置10；本发明还涉及一种借助这一装置10在一第一部件12和一第二部件14(特别是一第一壳体部件12a和一第二壳体部件14a)之间建立一密封的方法，其中，施加一第一电压来建立该密封，而施加一第二电压来解除该密封。

Claims (9)

1.一种装置(10)，用于在一第一部件(12)和一第二部件(14)之间建立一密封，特别是在一第一壳体部件(12a)和一第二壳体部件(14a)之间建立一密封，
其特征在于，
可根据一电活性塑性材料的一物理特性来建立所述密封，并可根据一电压来改变所述电活性塑性材料的物理特性。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述电活性塑性材料的物理特性是指所述电活性塑性材料的一形状或一体积。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述装置(10)包括至少一个至少部分由电活性塑性材料构成的密封元件(16)。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，
所述电活性塑性材料可在所述电压的作用下至少从一第一形状(18)转变成一第二形状(20)以及从所述第二形状(20)转变成所述第一形状(18)，其中，在保持所述第一形状(18)时，所述密封元件(16)在所述第一部件(12)和所述第二部件(14)之间产生一密封。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，
所述密封元件(16)不可拆卸地分配给所述第一或第二部件(12、14)。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，
所述密封元件(16)为一分配给所述第一部件(12)的密封边，所述第二部件(14)包括一对应于所述密封边的凹槽(22)，且其中所述密封边在与所述凹槽(22)接合时也可将所述第一部件(12)卡接到所述第二部件(14)。
7.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的连接装置，其中，
所述电活性材料为一具有形状记忆效应的塑性材料。
8.一种用于容置一电路的装置以及/或者包括电开关装置的装置，包括用作所述第一和第二部件(12、14)的至少一个第一和第二壳体部件(12a、14a)，所述第一和第二壳体部件包括一根据上述权利要求中任一项权利要求所述的装置(10)。
9.一种借助一根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的装置(10)在一第一部件(12)和一第二部件(14)之间建立一密封，特别是在一第一壳体部件(12a)和一第二壳体部件(14a)之间建立一密封的方法，其中，
施加一第一电压来建立所述密封，而施加一第二电压来解除所述密封。
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