CN102384334A - 用于模具冷却回路中的管道的端部的密封元件和密封套具及相关模具 - Google Patents
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Abstract
提供用于模具冷却回路中的管道的端部的密封元件和密封套具及相关模具。所述密封元件包括：密封拔塞体(24)，其具有头部(28)和沿轴向方向(X-X)面向端部的出口的杆部(32)；垫圈(36)，其同轴地结合到杆部上以将与杆部同轴的密封环(40)限制在垫圈与头部之间；环形螺母(48)，其在与头部相对的一侧上同轴结合到杆部上以将密封元件的止挡环(52)限制在环形螺母与垫圈之间。环形螺母相对于密封拔塞体转动，以便绕轴向方向将环形螺母至少部分地旋拧到杆部上，从而轴向地压缩密封环和止挡环，使得它们能够在径向方向(Y-Y)上扩张。在径向扩张的构型下，密封环(40)确保密封，止挡环(52)防止密封元件(4)从模具(16)的端部(8)脱落。
Description
技术领域
本发明涉及密封元件、特别是用于模具冷却回路中的管道的端部的密封元件、用于模具冷却回路的管道的密封套具以及相关模具。
背景技术
特别地，制造设置有冷却回路的模具以实现对模具内温度的控制，这在本领域中是已知的。
冷却管道通过从模具的外表面开始形成的穿孔来获得，以根据模具的应用获得所需的通道分布。
通常，穿孔通过从模具外表面上的开口端中伸出的直线管道形成。
因此，所述开口端必须密封以允许冷却液的循环。
现有技术的解决方案在所述端部处在管道的内壁上设置螺纹，以便施加设置有适于确保气密密封的密封衬垫——比如施加于螺纹的聚合材料的带——的专用螺帽。
现有技术的解决方案存在许多的缺陷。
例如，需要在管道的端部上制造螺纹：这种机加工相对复杂并且实施成本高。
此外，具有螺纹的螺帽不一定能实现良好的气密密封。特别地，施加到螺帽上的带甚至会在旋入螺帽本身的过程中就劣化，并且通常不能确保持久的密封。此外，在去掉螺帽的情形下，通常必须用新的密封元件代替这些带。
此外，每次用过模具后通常要去除和替换螺帽。
将模具上具有许多螺帽旋入和旋出是慢工并且增加了机器的停工期。
发明内容
本发明的目的是实现一种克服与现有技术相关的所述缺陷的密封元件。
通过根据权利要求1所述的密封元件、根据权利要求10所述的密封套具及根据权利要求12所述的模具来解决所述缺陷和局限。
根据本发明的密封元件的其他实施例在从属权利要求中加以描述。
附图说明
从下文给出的以非限制性示例的方式做出的对本发明优选实施例的描述中，将更加清楚地理解本发明的其它特征和优点，附图中：
图1示出根据本发明的一个实施例的密封元件的分解立体图；
图2示出图1的密封元件在装配构造下的截面图，其中，密封元件处于在可联合模具中的第一插入阶段中；
图3示出图1的密封元件在装配构造下的截面图，其中，密封元件处于在可联合模具中的第二止挡阶段；
图4示出图1中的细部IV的立体图；
图5和6示出根据本发明的其它实施例的密封和冷却元件的分解立体图。
具体实施方式
下文描述的实施例所共有的元件或元件的部件将用相同的附图标记表示。
参照前述附图，附图标记4总体上表示用于模具冷却回路16中的管道12的端部8的密封元件，该密封元件适于气密地密封所述端部8。
模具冷却回路16包括通道，该通道容置冷却流体并通到端部8处的模具16的外表面中。如以下进一步所述，所述端部8包括适于允许将密封元件4止挡在端部8中的至少一个环形凹槽20。
密封元件4包括可插入所述端部8中的密封拔塞体24，该密封拔塞体24具有朝向端部8的内部定位的头部28和沿轴向方向X-X面向端部8出口的杆部32。
优选地，密封拔塞体24的头部28可具有间隙地插入端部8的内部并与所述端部8形状互补(counter-shaped)。
密封元件4包括同轴地结合到杆部32上的垫圈36，以便将与杆部32同轴定位的密封环40限制在垫圈36和头部28之间。换句话说，密封环40被轴向地限制在头部28和垫圈36之间。
垫圈36可具有间隙地插入端部8的内部。密封环40插置在垫圈36和头部28之间以形成对流体的气密密封，从而防止流体从端部8流出。
密封环40例如是优选由聚合材料制成的O形环。密封环40具有弹性以便能够径向扩大。应当理解，径向方向Y-Y应理解为指与所述轴向方向X-X垂直并关联的方向。
在垫圈36的那一侧上，密封拔塞体24的头部28具有第一圆圆锥形部分44，该第一圆锥形部分44适合有助于密封环40在由垫圈36施加的轴向推力的作用下径向扩张。
在与头部28相对的一侧上，密封元件4还包括同轴地结合到所述杆部32上的环形螺母48，以便将密封元件4的与杆部32同轴定位的止挡环52限制在环形螺母48和垫圈36之间。
在与可联合密封拔塞体24相对的一侧上，环形螺母48具有适于阻止环形螺母48插入模具冷却回路16的端部8的内部的凸缘54。凸缘54可容置在形成于模具16的端部8上的可联合外扩部55中。
止挡环52用于将密封元件4轴向地限制到端部8上。在搁置构型 下，止挡环52的直径使得能够穿过端部8，以允许密封元件插入端部8中。
在径向扩张的构型下，止挡环52的直径大于端部8的直径，从而止挡环52自身可插入端部8的环向凹槽20内。
换句话说，端部8的环向凹槽20适于容置密封元件的处于径向扩张构型下的止挡环52，以便将密封元件4径向地止挡在端部8中，特别是防止其脱落。
止挡环52例如是金属材料的并具有弹性，以便能够径向地扩大。优选地，止挡环52具有凹口以利于其径向扩张。
优选地，在面向可联合环形螺母48的一侧上，垫圈36包括第二圆锥形部分56，第二圆锥形部分56适合有助于止挡环52在由环形螺母48施加的轴向推力的作用下径向扩张。
有利地，环形螺母48相对于密封拔塞体24绕轴向方向X-X转动，以便将其自身至少部分地旋到密封拔塞体24的杆部32上，从而轴向地压缩密封环40和止挡环52，使得密封环40和止挡环52能够径向扩张。这样，在径向扩张构型下，密封环40确保对引入冷却回路中的冷却流体的气密密封，止挡环52防止密封元件4从模具16的端部8脱落。
根据一个实施例，杆部32包括与定位在环形螺母48的内侧壁68上的相应的倾斜面64联接的一对径向齿60，以便确保环形螺母48和密封拔塞体24转动平移联接。换句话说，径向齿60通过转动平移与倾斜面64联接，从而轴向地打包压缩密封拔塞体24、垫圈36和环形螺母48、以及它们之间的密封件40和止挡环52。
优选地，径向齿60和倾斜面64彼此完全相对地定位，并且倾斜面64具有至少一个限制止动槽口72，用于环形螺母48相对于杆部32的转动。
垫圈36包括与径向齿60互补成形的座部76，所述座部76容置径向齿60，以便沿轴向方向X-X在转动时将垫圈36限制到杆部32上，并允许垫圈36和杆部32之间的相对轴向平移。
在与可联合密封拔塞体24相对的一侧上，环形螺母48具有适于允 许工具100插入的第一成形孔80，以便在转动时将工具100结合到环形螺母48上。
例如，第一成形孔80具有六边形截面；在确保通过工具100转动环形螺母的条件下，该截面可明显不同。
根据一个实施例，密封拔塞体24的杆部32具有适于允许工具100插入的第二成形孔84，以便在转动时将工具100结合到密封拔塞体24上。
第二成形孔84例如也可具有六边形截面。
此外，密封拔塞体24的杆部32具有适于允许接合杆部32的外螺纹88，以便于随后将密封元件4从模具16的端部8取下。
工具100可以是包括第一尖端104和第二尖端108的装配扳手，第一尖端104和第二尖端108彼此分离并同轴，并且分别与环形螺母48的第一成形孔80和密封拔塞体24的杆部32的第二成形孔84形状互补。
所述尖端104、108可往复转动，以允许环形螺母48相对于密封拔塞体24的相对转动。
例如，工具100包括手柄112和握把116，手柄112在转动时与第二尖端108结合，第二尖端108可与杆部32的第二成形孔84联合，握把116与第二尖端108同轴并相对于第二尖端108转动、并且结合到第一尖端104上，第一尖端104可与环形螺母48的第一成形孔80联合。
因此，可以用一只手抓住握把116以止挡环形螺母48转动，用另一只手旋动手柄112以转动密封拔塞体24，从而使径向齿60与倾斜面64接合。
根据一个实施例，工具100或装配扳手包括适于旋拧到密封拔塞体24的杆部32的相应外螺纹88上的取下尖端120，以允许联接密封拔塞体24的杆部32以及随后将密封元件4从模具16的端部8的取下。
在图2和3中示出了密封元件4相对于端部8的装配步骤。具体地，首先将密封元件插入端部8中，直到凸缘54与在端部8的端口上形成的外扩部55抵接为止。然后，将工具与密封元件接合：具体地，将第 一尖端104接合在环形螺母48的第一成形孔80中，将第二尖端108接合在杆部32的第二成形孔84中(图2)。
在搁置构型下，也就是说在没有径向扩张的构型下，密封环40和止挡环52空载，通过头部28、垫圈36和环形螺母48轴向地保持就位。然后，转动工具以使径向齿60接合到相应的倾斜面64上；倾斜面的作用是朝垫圈36和头部28轴向地打包压缩环形螺母48(图3)。
通过垫圈36的形状能够实现同时的压缩和转动：事实上，垫圈36的座部76允许垫圈36相对于杆部32的轴向平移，但防止垫圈36和杆部32相对于彼此的转动。
对密封件40和止挡环52的轴向压缩的作用包括径向变形或扩张。特别是，密封环40在头部28的第一圆锥形部分44的推力作用下变宽，从而获得大致为三角形的截面，此截面与头部28的第一圆锥形部分44、端部8的内侧壁68、以及环形螺母48之间的空隙形状互补。在此变形的构型下，密封环40确保对冷却流体的气密密封。
优选由于相关的凹口，止挡环52在由第二圆锥形部分56施加的推力的作用下径向地扩张。在径向扩张的构型下，止挡环52占据了形成在端部8的内侧壁68上的环形凹槽20。
可将适于最优化冷却回路的功能的冷却装置结合到密封元件上。
例如，可以为比如冷却叶片128(图5)或冷却喷液器132(图6)的至少一种冷却装置124可在与杆部32相对的一侧上结合到密封拔塞体24的头部28上。
这样的冷却装置124、128、132在现有技术中已知，并且通过分流管道内的冷却流体而发挥作用，实质上其目的是在管道内形成涡流或混合冷却流体以增强热交换。
如从描述中可以理解的，根据本发明的密封元件使得可以克服现有技术存在的缺陷。
特别地，本发明的密封元件不需要在模具的冷却管道上形成任何螺纹以便装配到模具上。
仅需的机械机加工包括形成凹槽，而这证明是做起来极其快速、精确和便宜的。
此外，本发明的密封元件提供了充分的气密密封保证。
事实上，密封装置和附接装置彼此机械地分离：换句话说，弹性环在模具的凹槽内形成机械止挡，而衬垫充当气密密封件。
因此，密封元件可以快速地装配和去除，并可多次再利用。
因为密封件的装配和去除操作不需要充分地旋拧而只需转动密封元件大约180度的角度即可，因此极为快速。
本领域技术人员可以对上述密封元件做出许多的修改和变型以满足临时的和特殊的需要，所有这些修改和变型全都包括在由所附权利要求限定的本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种用于模具冷却回路(16)中的管道(12)的端部(8)的密封元件(4)，所述密封元件(4)适于实现对所述端部(8)的气密密封，所述密封元件(4)包括：
密封拔塞体(24)，所述密封拔塞体(24)能够插入到所述端部(8)中，所述密封拔塞体(24)具有朝向所述端部(8)的内部定位的头部(28)和沿轴向方向(X-X)面向所述端部(8)的出口的杆部(32)；
垫圈(36)，所述垫圈(36)同轴地结合到所述杆部(32)上，以便将与所述杆部(32)同轴的密封环(40)限制在所述垫圈(36)与所述头部(28)之间；
环形螺母(48)，所述环形螺母(48)在与所述头部(28)相对的一侧上同轴地结合到所述杆部(32)上，以便将所述密封元件(4)的与所述杆部(32)同轴地定位的止挡环(52)限制在所述环形螺母(48)与所述垫圈(36)之间，
其中，
所述环形螺母(48)相对于所述密封拔塞体(24)转动，以便绕所述轴向方向(X-X)将所述环形螺母(48)至少部分地旋拧到所述密封拔塞体(24)的所述杆部(32)上，从而轴向地压缩所述密封环(40)和所述止挡环(52)，使得所述密封环(40)和所述止挡环(52)能够在与所述轴向方向(X-X)垂直且关联的径向方向(Y-Y)上扩张，其中，在所述径向构型下，所述密封环(40)确保气密密封，并且所述止挡环(52)防止所述密封元件(4)从所述模具(16)的所述端部(8)脱落，所述杆部(32)包括一对径向齿(60)，所述一对径向齿(60)与定位在所述环形螺母(48)的内侧壁(68)上的对应的倾斜面联接，以确保所述环形螺母(48)与所述密封拔塞体(24)的转动平移联接。
2.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述径向齿(60)与所述倾斜面(64)彼此完全相对地定位，所述倾斜面(64)具有用于所述环形螺母(48)相对于所述杆部(32)的转动的至少一个限制止动槽口。
3.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述垫圈(36)包括与所述径向齿(60)形状互补的座部(76)，所述座部(76)容置所述径向齿(60)，以便在转动时将所述垫圈(36)限制到所述杆部(32)上，而允许所述垫圈(36)与所述杆部(32)之间的相对轴向平移。
4.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述密封拔塞体(24)的所述头部(28)在所述垫圈(36)的一侧上具有第一圆锥形部分(44)，所述第一圆锥形部分(44)适合有助于所述密封环(40)在由所述垫圈(36)施加的轴向推力的作用下径向扩张。
5.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述垫圈(36)在面对可联合的所述环形螺母(48)的一侧上包括第二圆锥形部分(56)，所述第二圆锥形部分(56)适合有助于所述止挡环(52)在由所述环形螺母(48)施加的轴向推力的作用下径向扩张。
6.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述环形螺母(48)在与可联合的所述密封拔塞体(24)相对的一侧上具有凸缘(54)，所述凸缘(54)适于阻止所述环形螺母(48)插入到所述模具冷却回路(16)的所述端部(8)内。
7.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述环形螺母(48)在与可联合的所述密封拔塞体(24)相对的一侧上具有第一成形孔(80)，所述第一成形孔(80)适于允许工具(100)插入，以便在转动时将所述工具(100)结合到所述环形螺母(48)上。
8.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述密封拔塞体(24)的所述杆部(32)具有第二成形孔(84)，所述第二成形孔(84)适于允许工具(100)插入，以便在转动时将所述工具(100)结合到所述密封拔塞体(24)上。
9.根据权利要求1所述的密封元件(4)，其中，所述密封拔塞体(24)的所述杆部(32)具有外螺纹(88)，所述外螺纹(88)适于允许接合所述杆部(32)，从而允许随后将所述密封元件(4)从所述模具(16)的所述端部(8)取下。
10.一种用于模具冷却回路(16)中的管道(12)的端部(8)的密封套具，包括至少一个根据权利要求1至9中的任一项所述的密封元件(4)和至少一个包括第一尖端(104)和第二尖端(108)的装配扳手(100)，所述第一尖端(104)和第二尖端(108)彼此分离且同轴、并且分别与所述环形螺母(48)的第一成形孔(80)和所述杆部(32)的第二成形孔(84)形状互补，所述第一尖端(104)和第二尖端(108)能够往复地转动，以使得所述环形螺母(48)能够相对于所述密封拔塞体(24)相对转动。
11.根据权利要求10所述的密封套具，其中，所述装配扳手(100)包括适于旋拧到所述密封拔塞体(24)的所述杆部(32)的对应的外螺纹(88)上的取下尖端(120)，以允许联接所述密封拔塞体(24)的所述杆部(32)，并允许随后将所述密封元件(4)从所述模具(16)的所述端部(8)取下。
12.一种模具(16)，包括具有至少一个冷却管道(12)的冷却回路和至少一个根据权利要求1所述的密封元件(4)，所述至少一个冷却管道(12)在至少一个端部(8)中伸出，所述端部(8)设置有至少一个环形凹槽(20)，所述环形凹槽(20)适于容置所述密封元件(4)的在径向扩张构型下的所述止挡环(52)。
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| IT1401857B1 (it) | 2013-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120321 |