CN103712011B - 插件 - Google Patents

Abstract

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)，包括大致管状的支撑体(2)，所述支撑体在其端部上具有环形环绕的密封件，所述密封件可分别与待密封的圆柱面中之一接合以便形成密封连接，其中至少一个密封件构造成在支撑体(2)的外表面上环形环绕的、具有球拱形的密封面的密封件(3、30)。按照本发明，选择密封面的球半径，使得所述球中心点大致位于支撑体(2)的对称轴线上。由此确保在密封面上尽可能独立于插件在安装空间中的角度位置地保持稳定的按压力。

Description

插件

技术领域

本发明涉及一种用于密封连接两个相互匹配的圆柱面的插件，该插件包括大致管状的支撑体，所述支撑体在其端部上具有环形环绕的密封件，所述密封件可与待密封的圆柱面接合以便密封连接，其中至少一个密封件构造成在支撑体的外表面上环形环绕的、具有球拱形密封面的密封件。

背景技术

插件通常用于使两个彼此相邻布置的壳体部分，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构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构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。

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。

例如由文献DE19548249A1公开了这种类型的插件。所述已知的插件在其一个端部上具有弹性体制成的、构造为球形的密封隆起部。当孔和插件的纵轴线相互错开一定角度时，球形构造的密封隆起部还确保能安全密封地贴靠在孔的内表面上。此外，当连接元件出现偏移时，孔的内表面在球形的密封隆起部上滚动，期间确实保持连接的密封性。由于摩擦阻力减小，与滑转或滑动相比，通过滚动极大地减小了弹性体的磨损。

对该已知的插件不利的是，密封隆起部的周边挤压随角度位置变化而变化，由此在万向连接的情况下可导致密封隆起部在拱形密封面上的各种磨损。

发明内容

本发明的任务在于，进一步改进这种类型的插件，使得寿命和功能独立于安装情况而保持在很高的水平。

该任务通过一种插件来实现，插件包括大致管状的支撑体，所述支撑体在其端部上具有环形环绕的密封件，所述密封件可与各个待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中至少一个所述密封件构造成在所述支撑体的外表面上环形环绕的密封件，所述密封件具有球拱形的密封面，其特征在于，所述密封面的球半径被设定为使得所述球中心点大致位于所述支撑体的对称轴线上。各从属权利要求描述了本发明的有利的设计方案。

按照本发明，用于密封地连接两个相互关联的圆柱面的插件包括大致管状的支撑体，所述支撑体在其端部上具有环形环绕的密封件，所述密封件可与所述待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中至少一个密封件构造成在支撑体的外表面上环形环绕的、具有球拱形密封面的密封件。按照本发明，规定如此选择密封面的球半径，使得所述球中心点大致位于支撑体的对称轴线上。已经证实，在这种情况下，按压力继续在密封件的整个表面上在很大程度上独立于角度位置地保持恒定。

优选地，在本文中，球中心点相对支撑体的对称轴线的偏差小于球半径的10％，即密封件的外直径的长度方向的10％。在偏差大于10％时，按压力可能在极端的角度位置时变化。特别优选地，偏差仅仅为球半径的大约2％。小于2％的偏差是很校准的，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。

按照本发明的另一优选实施形式，支撑体在其第二端部上具有在支撑体的外圆周上环绕的另一密封件。该支撑体适于密封连接两个彼此相邻设置的孔。

优选地，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，其中第一密封件和第二密封件彼此镜像对称地构造在两个端部上。

但是，插件也可以如此构造，使得插件在其第二端部与外圆柱面，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。如果第一密封件和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。

在待连接的圆柱面具有不同内直径或者外直径时，按照本发明的插件还可以实现适配功能，即，使支撑体的内直径从一个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可以在此逐级地抑或连续地实现。

按照本发明的插件还可以另外具有防尘唇，以便防止灰尘侵入。

同样，显而易见的是可以设有公知的定心唇(Zentrierlippen)或定心凸起(Zentriernocken)，该定心唇或定心凸起额外地使插件在孔中定心。

为了强化在孔中的保持，也可以设有止逆唇(Rückhaltelippen)，该止逆唇在向外拉时戳入孔中。

按照本发明的另一实施形式，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。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。

优选地，密封件和外罩构造成一件并且过渡到彼此之中。

按照本发明的另一优选的实施形式，密封件具有导入斜面，以便进一步简化装配。密封件也可以在支撑体的末端侧的端部上稍微突出。

圆柱形的支撑体优选由冲击韧性的材料制成，特别优选地由金属材料制成。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。

密封件和外罩优选由橡胶弹性的材料制成，特别优选地由合成橡胶或PTFE制成。在使用合成橡胶材料的情况下，优选将密封件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接合。

附图说明

随后将根据附图对本发明进行进一步的说明。

附图示出：

图1：具有按照本发明构成的、在两个末端侧的球形密封件的插件的示意性纵截面图和透视的三维视图；

图2：具有按照本发明构成的、在一个末端侧有球形密封件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，这两个密封件位于一个径向平面中；

图3：图1所示的、具有适配功能的插件；

图4：图1所示的、具有对中凸起的插件；

图5：图1所示的、具有防尘唇的插件；

图6：图2所示的、具有防尘唇的插件。

具体实施形式

从图1中可以看到按照本发明的、具有支撑体2的插件1的一个实施例，在支撑体2的两个端部上，密封件3和4环绕在外圆周上。密封件3和4构造成相互镜像对称，插件1由此具有哑铃形的构造。密封件3和4在两个端部上沿轴向稍微向外突出。

密封件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示出。在本申请中，如此选择球半径，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2的对称轴线上。由此按压力在密封件3、4的整个表面上在很大程度上独立于插件在安装空间中的角度位置地保持恒定。

在该图中，也像在其他图中那样，插件1还在外圆周上被外罩10环绕，外罩10不失一般性地与密封元件3、4整体形成且材料统一。

在纵截面中，球形的密封件3、4表示为具有圆心角“X”的圆弧段。根据支撑体的长度和外直径，可以如此选择圆弧段的圆心角大小，使得插件能够在安装空间中在尽可能大的角度范围内滚动。在有外罩存在的情况下，必须在尽可能大的拱形滚动面与外罩的恰好足够的壁强度之间进行妥协。对于通常的插件尺寸(长度为1mm-100mm，具有通常的大约1.25的长度/外直径比)，在插件的哑铃形的设计中，已经证实小于/等于70°的圆心角是有利的。特别优选地，圆心角位于在40°和55°之间。

相同的附图标记在附图中表示相同的部分。

在图2中示出的实施例中，仅在支撑体2的一个端部上具有外部环绕的球形密封件30。在支撑体2的另一端上设有环绕的径向向内指向的第二密封件40。插件1的该端部适于相对于可插入到该端部中的管状空心体的外表面密封。不失一般性地，在示出的实施形式中，第一密封件30和第二密封件40位于同一径向平面内。其优点在于，插件1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被地推动。示出的实施例因此特别适合于狭窄的安装空间。在这种类型的插件中，已经证明小于/等于130°的圆心角是优选的，特别优选的是小于/等于95°的圆心角。

图3所示的实施例也以在支撑体2的各端部上的两个环绕的、按照本发明构成的球形密封件3、4构成哑铃形。插件不仅具有连接功能而且还有适配功能，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(D1、D2，D1<D2)的圆柱面。

在图4中示出的插件1与图1中示出的插件对应。但是该插件在其外圆周上还具有在环形环绕区域中分布设置的定向凸起12。该定心凸起的作用在于，贴靠在待密封的圆柱面上，以便将插件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。如果多个插件应同时被安装或者盲装，那么定向凸起因此是特别有帮助的。

图5所示的实施例同样与图1所示的实施例相应。该插件还具有防尘唇14。防尘唇14将污物阻挡在密封件3、4之外。

图6所示的实施例与图2中示出的实施例相应，但是该实施例除此之外还具有防尘唇14。

Claims (14)

1.一种用于密封连接两个相互关联的圆柱面的插件(1)，包括大致管状的支撑体(2)，所述支撑体在其端部上具有环形环绕的密封件，所述密封件可与各个待密封的圆柱面接合以便形成密封连接，其中至少一个所述密封件构造成在所述支撑体(2)的外表面上环形环绕的第一密封件(3、30)，所述第一密封件(3、30)具有球拱形的密封面，其特征在于，所述密封面的球半径被设定为使得所述球中心点大致位于所述支撑体(2)的对称轴线上。

2.根据权利要求1所述的插件，其特征在于，所述球中心点相对所述对称轴线的偏差小于所述球半径的10％。

3.根据权利要求1所述的插件，其特征在于，所述球中心点相对所述对称轴线的偏差为大约2％。

4.根据权利要求1-3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的外圆周上环绕的第二密封件(4)。

5.根据权利要求4所述的插件，其特征在于，所述插件具有哑铃形状，其中所述第一密封件(3)和所述第二密封件(4)相互镜像对称地构成在所述两个端部上。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的插件，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。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的插件，其特征在于，在所述支撑体(2)的第二端部设有径向向内指向的另一第二密封件(40)。

8.根据权利要求7所述的插件，其特征在于，所述第一密封件(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。

9.根据权利要求1-3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)。

10.根据权利要求4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)。

11.根据权利要求7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.根据权利要求9所述的插件，其特征在于，所述第一密封件(3、30)和所述外罩(10)一体构造并且材料统一。

13.根据权利要求10所述的插件，其特征在于，所述第一密封件(3、30)、第二密封件(4、40)和所述外罩(10)一体构造并且材料统一。

14.根据权利要求11所述的插件，其特征在于，所述第一密封件(3、30)、第二密封件(4、40)和所述外罩(10)一体构造并且材料统一。