CN104204644B - 密封连接装置 - Google Patents

Abstract

用于向要检查的部件(50)中引入测试流体的密封连接装置，其包括：中空体(1)，该中空体限定纵轴(2)；细长元件(3)，该细长元件设置在中空体中并限定轴向通孔(4)，该轴向通孔是管道的一部分，测试流体通过该管道；以及圆环形的弹性密封元件(6)，该弹性密封元件连接至细长元件，并适于在弹簧(12)的推力作用下在两个轴向可动表面(7，19)之间被压缩，并径向扩展以与要检查的部件的表面(55)啮合。对弹性密封元件进行压缩的表面由轴向致动机构移动，轴向致动机构具有带有一定形状的表面(8d，9b)并引起细长元件的平移运动和旋转运动，以交替地从运行状态移动至非运行状态，在运行状态时密封元件被压缩，而非运行状态由静止参考表面(11d)和可动参考表面(9a)之间的接触限定。

Description

密封连接装置

技术领域

本发明涉及一种密封连接装置，其适于连接至要检查的部件并对该部件的大体上圆柱形的表面进行密封，该密封连接装置包括：中空体，该中空体具有限定纵向几何轴线的开口；细长元件，该细长元件至少部分设置在开口中并适于相对于中空体进行轴向运动，该细长元件限定轴向通孔，轴向通孔是管道的一部分，流体通过所述管道进入要检查的部件；密封元件，该密封元件适于与要检查的部件的大体上圆柱形的表面配合，并设置在两个止动表面之间，所述两个止动表面能够分别通过细长元件和中空体而相对彼此进行轴向运动；推力元件，该推力元件适于在中空体和细长元件之间施加轴向抵抗推力；与中空体构成整体的一个或多个静止参考表面和与细长元件构成整体的一个或多个可动参考表面，所述一个或多个静止参考表面和一个或多个可动参考表面适于在轴向抵抗推力的作用下互相配合，以限定细长元件相对于中空体的至少一个轴向参考位置；致动机构，能够从中空体的外部对该致动机构进行操作，以在细长元件和中空体之间传递轴向致动推力，轴向致动推力与轴向抵抗推力的方向相反。

根据本发明的密封的链接装置能够用于测试机，以对部件进行密封测试，特别是将示踪气体(例如，氦气)引入到需要检查密封性的部件中。

背景技术

已知可以在自动测试机中使用密封连接装置或连接件来对部件进行密封性测试，以检测是否存在泄漏。在这类测试中，要检查的部件(举例来说)被放置到真空腔中并通过其中一个所述连接件用示踪气体进行加压。借助质谱仪，检测到真空腔内存在示踪气体，示踪气体的存在表明部件中可能存在泄漏。

这些测试机可以用在不同的领域中。例如，在汽车产业中用于对散热器或燃料箱进行测试，在食品产业中用于对容器进行测试，或在制冷产业中用于对(举例来说)空调系统的散热器进行测试。

连接装置或连接件安装在要检查的部件的开口中，并包括弹性密封装置，弹性密封装置在压力情况下径向扩张并与开口壁啮合以形成密封。密封装置被连接件的一个或多个部件压缩，所述一个或多个部件通过在连接件内引入压力流体而气动地移动，或通过杠杆或手柄而机械地移动，杠杆或手柄由操作员操作或由机器人或机械处理装置自动操作。

美国4225159号专利描述了一种连接装置，其用于具有平滑表面的管子，在管子的内部部分上形成密封。这种装置包括大体上圆柱形的主体，该主体部分地容纳纵向滑动的轴。从主体突出的轴端相对于具有锁定/解锁杠杆的机构进行枢转，锁定/解锁杠杆具有凸轮面，该凸轮面保持抵对在主体的外表面上。

另一个轴端具有设置在两个抵靠表面之间的密封装置，并在锁定/解锁杠杆位于第一控制位置时插入到管子中。接下來启动杠杆，特别是将其旋转移动到第二控制位置，使得轴和设置在其端部的密封装置一起相应地向主体的上部收缩，而主体向相反方向抵对。密封装置通过这种方式被压缩，扩展并与管子的内表面啮合以形成密封。要除去密封，需要再次转动杠杆将其转至初始位置。

美国4326407号专利公开了一种装置，该装置与美国4225159号专利中描述的装置相似，但是它是在要检查的管子的外表面上形成密封。同样，在这种情况下设置有通过旋转杠杆来压缩和扩张的密封装置，旋转杠杆与能够在大体上圆柱形的主体内平移的轴相关联。

在这种类型的已知连接件中，很难在(举例来说)应用机器人的生产线中自动形成和去除密封，因为需要进行旋转运动来操作杠杆。此外，用于形成密封的运动和用于去除密封的运动是不同的。因此，必须知道装置是如何围绕它自己的轴定位的。

法国2855237号专利也公开了一种密封的连接或闭合装置，其通过与要检查的管子的表面相啮合的密封装置的扩张来形成密封，但是其不包括用于形成，维持和去除密封的内部机构。这种装置包括壳体，壳体具有滑轨和滑杆，在滑杆的一端上设置有抵靠表面和与要检查的管子的内表面一起形成密封的弹性元件。需要通过操作员手动或通过外部自动机构实现整个装置的第一平移运动，以将设置有弹性元件的滑杆端塞入要检查的管子中，直到通过合适的静止抵靠部被壳体停止。在被壳体停止之后，第二平移运动仅移动滑轨并引起弹性元件的压缩以与管子的内表面一起形成密封。所公开的装置不包括用于锁定和解锁密封结构的元件，因此需要操作人员保持推力作用，直到不再需要密封作用，或者需要外部自动机构(举例来说)根据独立控制来保持和去除这种推力作用。但是，当使用外部机构，例如自动外部机构，来形成，维持和去除密封时，需要以大体上永久性的方式将这种机构与连接或闭合装置集成在一起。这导致了非常多铰接且复杂的结构，该结构难以操作和移动，并因此很难甚至无法在具有整体尺寸和/或成本限制的应用中使用。

一般而言，已知的机械致动连接件的密封致动和锁定/解锁系统增加了装置的整体尺寸，由此限制了可用性，所述机械致动连接件包括自动外部机构，或者集成有杠杆或手柄。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封连接装置，它克服了上述不便，并且，特别地，它能够以一种更简单的方式来启动，能够方便地实现自动化并且具有有限的尺寸。

该目的和其它目的通过权利要求1所限定的密封连接装置来实现。

根据本发明的密封连接装置或连接件操作起来非常简单，结构比包括集成机械密封锁定和解锁系统的已知装置更紧凑，并确保了卓越的使用灵活性。

通过进行相同的运动，也就是说，对连接件的一端施加的轴向推力来实现连接件的状态改变，即，通过进行相同的运动，从不存在密封的非操作情况到存在密封连接的操作情况或者从存在密封连接的操作情况到不存在密封的非操作情况的转变。归功于致动构件中包括的抵靠表面的互相配合以及静止参考表面和可动参考表面的设置，对装置施加的轴向推力交替地形成密封连接和去除密封连接。

使机构启动所需的运动极其简单，能够轻易由机器人实现自动化操作，由此克服了已知解决方案中存在的问题。

此外，由于密封致动和锁定/解锁机构完全位于连接件中，与已知的装置相比，极大地减小了整体尺寸。

附图说明

下面参考以非限制性实施例提供的附图来对本发明进行描述，其中：

图1为纵向截面图，其显示了非操作情况下的根据本发明的第一实施方式的密封连接装置；

图2为纵向截面图，其显示了操作情况下的图1所示的密封连接装置；

图3为图1所示密封连接装置的一个部件的放大透视图；

图4为图3所示部件的底视图；

图5为图1所示的密封连接装置的一个不同部件的放大透视图；

图6A和图6B分别为图1所示的密封连接装置的另一个大体上圆柱形的部件的放大透视图，其中上基部和下基部可见；

图7为图6A和图6B所示部件的顶视图；

图8为沿图7中的线VIII-VIII截取的图6A，图6B和图7所示部件的横截面，所述横截面在图中的平面上旋转了90度；

图9为根据本发明的另一个实施方式的密封连接装置的透视图。

具体实施方式

图1和图2的纵向截面图显示了本发明的密封连接装置或连接件的优选实施方式，密封连接装置或连接件包括中空的圆柱形主体1，该中空的圆柱形主体1具有开口2，开口2限定纵向几何轴线并具有可变直径截面。根据图的方向，图中所示的中空体1分为上主体和下主体，它们通过固定装置，如螺丝(以公知但在图中未示出的方式)互相固定在一起。

图6A至图8中可见的大体上环形的静止元件11设置在中央开口2中并固定至中空体1。在大体上圆柱形的内壁上，静止元件11包括限定不同深度纵向槽11a，11b的纵向引导表面，设置在槽11a，11b的开放端或入口上的倾斜先导表面11c，以及一个或多个静止参考表面11d，静止参考表面11d围绕纵轴设置在径向限定的位置中并包括至少一个横向部分，该横向部分相对于纵轴而横向(即例如，垂直)。特别地，在槽11b中的某些(至少一个)的入口上或附近限定静止参考表面11d，槽11b中的某些(至少一个)的至少一部分具有减小的深度，在下文中称为浅槽。更具体地，如图6B所示，静止参考表面11d限定引导部分11e。另一个纵向槽11a-下文中称为深槽-具有更大的深度并且相对于浅槽11b设置在交替的角位置上。根据如图所示的优选实施方式，纵向引导表面限定六个纵向槽11a，11b，它们中的三个(浅槽11b)与其它的(深槽11a)相比具有减小的深度，六个纵向槽11a，11b围绕纵轴对称设置使不同深度形成交替。静止参考表面11d限定于浅槽11b的一端上。静止参考表面11d的横向部分的径向长度对应于深槽11a和浅槽11b之间的深度差。

中空体1的中央开口2中至少部分地设置细长元件3或杆，细长元件3或杆从中空体1的下端(根据图1和图2的方向)突出。杆3能够围绕纵轴进行旋转运动，由此能够相对于中空体1位于不同的角位置，并能够沿着纵轴进行轴向运动。根据图1和图2中显示的方向，当杆3向下移动时这种轴向运动是前进运动，当杆3进行与前进运动的方向相反(即，朝向中空体1的上端)的运动时这种轴向运动是缩回运动。

图5中可见的旋转元件9设置在中央开口2中，且刚性连接至中空体1内的杆3的端部，并且在轴向运动和旋转运动中与后者构成整体。这种旋转元件9在外部表面上限定一个或多个可动参考表面9a，可动参考表面9a具有横向长度并围绕纵轴设置在限定的径向位置中。特别地，旋转元件包括与它构成整体的至少一个径向元件9c，并在与朝向杆3的壁相对的壁上限定所述一个或多个可动参考表面9a。

在图5所示的优选实施方式中，径向元件9c及可动参考表面9a的数量分别为三个，并且围绕纵轴对称设置。

在根据本发明的装置的操作中，旋转元件9的径向元件9c以及中空体1的静止参考表面11d互相配合。特别地，可动参考表面9a及静止参考表面11d在杆3和中空体1之间限定的相互角位置上配合，以限定相互轴向参考位置，下面将会对此进行详细描述。

在本发明的装置中还包括致动机构5，能够从中空体1的外部对致动机构5进行操作，并且致动机构5包括控制元件8，控制元件8能够沿着纵轴进行轴向运动并在图3和图4中示出。它具有能够通过(举例来说)开口2从中空体1的外部接触到的第一端8a和朝向旋转元件9的第二端8b。控制元件8能够接收轴向致动推力，轴向致动推力由操作人员手动施加或由机器人自动施加，并引起控制元件8的轴向运动，该轴向运动传递至旋转元件9。

在图1和图2所示的实施方式中，圆柱形扁平元件21(例如，垫圈)通过螺丝连接至控制元件8。轴向致动推力施加在该垫圈21上，并传递至控制元件8。

致动机构5还包括抵靠表面8d，9b，抵靠表面8d，9b的一部分与控制元件8构成整体并且限定为第一抵靠表面8d，并且一部分与旋转元件9及杆3构成整体并且限定为第二抵靠表面9b。抵靠表面8d，9b的形状设置为使得当施加轴向致动推力时，引起旋转元件9进行旋转运动以及与旋转元件9构成整体的杆3进行旋转运动，并改变旋转元件9相对于中空体1的角位置。

根据致动机构5的优选实施方式，控制元件8是圆柱形的，包括位于第二端8b上的突出部分8c以及位于突出部分8c的下端上的具有形状的抵靠表面8d，突出部分8c沿径向方向突出并与静止元件11的槽11a，11b啮合，特别地，抵靠表面8d具有弯曲的或倾斜的轮廓并与由旋转元件9限定的抵靠表面9b啮合。在图3和图4所示的实施方式中，突出部分8c的数量为六个，它们具有相同的尺寸和长度，并围绕纵轴对称设置。

图5显示了旋转元件9的优选实施方式，其中每个径向元件9c在与控制元件8的具有形状的抵靠表面8d啮合的部分处具有倾斜的抵靠表面9b，或者更具体地，具有相对于纵轴倾斜的部分的抵靠表面。该倾斜的抵靠表面9b设置在可动参考表面9a附近，并且在突出元件9c的外表面上与可动参考表面9a大体上是连续的。

推力元件12，特别是压缩弹簧，围绕杆3设置在中央开口2的一部分中，该部分限定轴向腔体10。弹簧12在轴向腔体10的横向壁和与杆3构成整体的凸缘13之间作用，在杆3和中空体1之间施加轴向抵抗推力，该轴向抵抗推力引起杆3进行缩回运动。

在中空体1外部，在杆3的从中空体1突出的部分上设置有密封元件6或衬垫，密封元件6或衬垫由弹性材料制成，形状为环形，围绕杆3设置，并设置在两个止动表面7，19之间，止动表面7，19能够借助细长元件3和中空体1相对彼此进行轴向运动。在图1和图2所示的实施方式中，第一止动表面7与中空体1构成整体，而第二止动表面19固定至杆3并能够与杆3一起运动。特别地，第一止动表面7由整体连接至中空体1的间隔元件18限定，杆3穿过间隔元件18，并且第二止动表面19由固定至杆3的下端的静止元件(例如，螺帽)限定。

止动表面7，19还能够分别与中空体1和杆3构成整体。举例来说，可以省略设置在衬垫6和中空体1的下端之间的间隔元件18。在这种情况下，用于衬垫6的第一止动表面7由中空体1的下端限定。

在图1和图2所示的优选实施方式中，连接件包括使流体通过的管道，更具体地，通过功能开口55将压缩测试气体(例如，氦气)引入到要检查的部件50中的管道。图2中非常概略地显示了部件50(例如，汽车散热器)的一部分和相关功能开口55的一部分。管道包括中空体1中的入口孔14，气体通过入口孔14被引入。入口孔14为径向设置并将外界连接至轴向开口2，更具体地，连接至腔体10中，弹簧12设置在腔体10中。杆3限定了轴向通孔4，轴向通孔4的一端与轴向开口2连通，更具体地，(通过在杆3自身中形成的轴向开口15)与腔体10连通，并且另一端与要检查的部件50连通。在中央开口2中还设置有图中未示出的衬垫或O形环，以对中央开口2的包括腔体10的内部部分进行密封。

以下将详细描述致动机构如何操作以及密封如何在要检查的部件50中形成，维持和去除。

如前所述，静止元件11的静止参考表面11d和旋转元件9的可动参考表面9a在杆3相对于中空体1所处的限定的角位置上互相配合。通过静止参考表面和可动参考表面的设置，以及它们的相互配合，在弹簧12的作用下限定杆3相对于中空体1的至少一个轴向参考位置。更具体地，通过弹簧12而相互抵对的静止参考表面11d和可动参考表面9a之间的相互配合限定了杆3相对于中空体1的轴向前进位置。在该位置，密封元件6在两个止动表面7，19之间不被压缩，或仅受轻微压缩，不形成密封连接。参考优选实施方式，静止参考表面11d(三个表面，相对于纵轴对称设置)包括横向于纵轴的部分，杆3相对于中空体1的轴向前进位置由旋转元件9的可动参考表面9a和静止参考表面11d的该横向部分之间的相互配合限定。

杆3还可位于限定为轴向缩回位置的另一个轴向参考位置，在该轴向缩回位置，密封元件6被压缩，径向扩张并与要检查的部件50的功能开口55的大体上圆柱形的表面密封啮合(图2)。举例来说，该轴向缩回位置可以在弹簧12的推力作用下通过密封元件6在功能开口55中能达到的最大扩展限定，或者通过密封元件6自身的最大压缩限定，或者通过由连接件的内部元件所形成的机械抵靠部限定。特别地，根据本发明的优选实施方式，轴向缩回位置由弹簧12所抵对的倾斜抵靠表面9b的部分和位于杆3的一个角位置上的有形表面8d之间的抵靠限定，在所述角位置，突出元件9c容纳在深槽11a中并在深槽11a中滑动，控制元件8位于其行程的上限(根据图2所示的方向和其结构)。轴向前进位置和轴向缩回位置分别对应于非操作情况(在这种情况下，不存在密封或密封已去除)和操作情况(在这种情况下，形成密封)。

设置在中空体1内的腔体10中的弹簧12在杆3和中空体1之间施加轴向抵抗推力。更具体地，如果没有外部干扰的话，弹簧12所施加的轴向抵抗推力维持轴向参考位置，轴向参考位置可以是杆3相对于中空体1的轴向缩回位置或轴向前进位置。

杆3从轴向前进位置到轴向缩回位置或从轴向缩回位置到轴向前进位置的转变是由于存在抵靠表面8d，9b而产生，抵靠表面8d，9b分别与控制元件8和旋转元件9构成整体，其形状设置为使得在控制元件8的端部8a上施加的轴向致动推力在旋转元件9(以及连接至旋转元件9的杆3)和中空体1之间施加动量，由此引起旋转元件9和杆3在进行轴向运动之外还进行轴向旋转运动，该旋转运动改变后者相对于中空体1的角位置。

旋转元件9和与其构成整体的杆3相对于中空体1的角位置的改变还引起静止元件11的静止参考表面11d和旋转元件9的可动参考表面9a之间的相互配合的改变。在旋转之后，径向元件9c被带入到邻近槽11b(或11a)的槽11a(或11b)中，在旋转运动之前径向元件9c与所述槽对齐。由此，借助径向元件9c的合适的径向长度(该合适的径向长度使径向元件9c能够容纳在深槽11a中并能够在深槽11a中滑动)以及槽11a和11b围绕纵轴的对称交替设置，旋转元件9的可动参考表面9a交替地在浅槽11b的入口处与静止参考表面11d配合，并且当径向元件9c容纳在深槽11a中并能够在深槽11a中滑动时与控制元件8的端部8a配合。如前所述，前面一种情况限定了杆3相对于中空体1的轴向前进位置，而后者限定了轴向缩回位置。

在优选的实施方式中，槽的数量是旋转元件9a的数量的两倍，以使后者能够与深槽11a配合，或可选地使可动参考表面9a抵靠在静止参考表面11a上。

但是，假若可动参考表面9a和静止参考表面11d之间的配合和非配合存在交替从而在机构每次启动时也可以引起杆3从轴向前进位置到轴向缩回位置或从轴向缩回位置到轴向前进位置转变的话，根据所描述的情况，槽11a和11b的数量以及径向元件9c的数量可以不同。

可以省略槽11a，11b及径向元件9c，并可以根据已知的方式对各个部件的轴向运动进行引导。

可动参考表面9a和静止参考表面11d之间的相互设置能够实现它们之间的配合和非配合的交替。由于各个静止参考表面11d和/或相应可动参考表面9a围绕纵轴大体上对称地设置，并且杆3每次在施加轴向致动推力时改变它的角位置，在每次施加轴向致动推力之后释放该推力就对应于从轴向前进位置向轴向缩回位置的转变，反之亦然。

在从一个位置到另一个位置的转变过程中，倾斜先导表面11c与径向元件9c的表面接触以帮助旋转元件9完成旋转运动，并使径向元件9c更容易通过各自的入口端正确地交替进入深槽11a和浅槽11b。当径向元件9c进入浅槽11b时，可动参考表面9a与静止参考表面11d接触。

槽11a，11b(更具体地，优选实施方式中为深槽11a)因此适于和旋转元件9的径向元件9c配合以对细长元件3的轴向运动进行引导。

同样，控制元件8的突出部分8c也设置在槽11a和11b中并在它们之中滑动。突出部分8c具有合适的尺寸，特别地，它们的径向尺寸与深槽11a和浅槽11b兼容。

控制元件8的突出部分8c设置在静止元件11的槽11a，11b中，并且，在杆3的非操作情况下(图1)，旋转元件9的可动参考表面9a通过弹簧12的抵对作用抵靠在静止参考表面11d上，杆3相对于中空体1锁定在轴向前进位置中。

将连接件插入到要检查的部件50的大体上圆柱形的功能开口55中，并且通过例如已知的外部定位系统对连接件插入到开口50中的深度进行限定和设置之后，对控制元件8的端部8a施加与弹簧12所施加的轴向抵抗推力方向相反的轴向致动推力，以使连接件进入图2所示的操作情况。控制元件8的突出部分8c朝向中空体1的下端滑动，直到面对旋转元件9的有形抵靠表面8d与旋转元件9接触并将其向下抵对，并引起可动参考表面9a从静止参考表面11d脱离(由于弹簧12的作用，可动参考表面9a之前一直与静止参考表面11d抵对)。归功于有形抵靠表面8d和与旋转元件9构成整体的倾斜抵靠表面9b之间的配合，促使旋转元件9和杆3相对于中空体1围绕纵轴旋转。当然，杆3还进行前进运动，该前进运动引起弹簧12进一步压缩。当向控制元件8的上端8a施加的致动推力结束时，由弹簧12施加的与先前施加的推力方向相反的抵抗推力引起杆3向着中空体的上部进行缩回运动并引起控制元件8的突出部分8c在中空体1的槽11a，11b中向后滑动，接着是旋转元件9的径向元件9c。通过旋转元件9当从静止参考表面11d脱离时进行的旋转，旋转元件9的径向元件9c在倾斜先导表面11c的帮助下进入深槽11a并完成旋转运动。控制元件8的突出部分8c以及旋转元件9的径向元件9c以第二个抵对第一的方式在槽11a，11b中滑动，直到控制元件8的突出部分8c的上部抵靠在中空体1的上内壁22上，由此限定杆3的轴向缩回位置。由于杆3向轴向缩回位置的缩回运动，分别与中空体1和杆3的下端构成整体的止动表面7，19互相抵对，衬垫6在两个表面7，19之间压缩。衬垫的压缩引起后者径向扩张，即增加它的直径尺寸，并与要检查的部件50的功能开口55的壁啮合。由此在连接件和部件之间形成密封(图2)。

在本发明的实施方式的一个实施例中，外径为26mm的未扩张的衬垫在扩展后直径能达到32mm。形成密封之后，通过入口孔14引入压力测试气体。气体进入轴向腔体10，并通过径向开口15进入杆3的通孔4，从杆3释放并在要检查的部件内扩张。要检查的部件50的泄漏所引起的气体泄漏通过公知的方式来检测，该方式超出了本发明的范围。

为了使衬垫6回到初始尺寸并去除连接件和要检查的部件50之间的密封连接，即，连接件回到非操作情况，仅需要再次对控制元件8施加轴向推力。在弹簧12的抵抗推力作用下与旋转元件9的径向元件9c在槽11a处接触的控制元件8的突出部分8c向下滑动。当径向元件9c从槽11a中退出时，由与控制元件8构成整体的有形抵靠表面8d对倾斜抵靠表面9b所施加的轴向推力对旋转元件9施加动量，由于不再受槽11a的侧壁限制，旋转元件9与杆3一起以与先前旋转方向相同的方向再次进行旋转，由此改变它的角位置。径向元件9c与槽11b对齐，而杆3进行进一步的前进运动，该前进运动引起止动表面7和19互相移离，并引起弹簧12进一步压缩。

当释放控制元件8的端部8a所施加的致动推力时，杆3在弹簧12的推力作用下朝向中空体1的上部进行缩回运动，径向部件9c借助倾斜先导表面11c与浅槽11b的入口接触，在该入口处，可动参考表面9a和与中空体1构成整体的静止参考表面11d发生接触。由此，杆3恢复轴向前进位置(图1)，在该位置，衬垫6不被止动表面7和19压缩，去掉连接件和要检查的部件50之间的密封连接。

通过进行相同运动，即对控制元件8施加轴向推力，可以改变连接件的状态。也就是说，能够交替地从操作情况移动到非操作情况，在操作情况下，密封元件6扩张并且形成连接件和要检查的部件之间的密封，在非操作情况下，密封元件6不扩张并且去除密封，反之亦然。此外，由于是连接件自身内部的致动机构实现从操作情况移动到非操作情况或从非操作情况移动到非操作情况，以及该条件的维持，本发明的装置不包括中空体1的整体横向尺寸外面的外部可动部件，例如杠杆，由此有利于紧凑性。

根据另一个不同的实施方式，例如，当要检查的部件50的功能开口55由大体上管状的部分限定时可以使用该实施方式，杆3不包括从中空体1的整体纵向尺寸突出的部分。在这种情况下，中空体1可以在其下端上包括适于容纳要检查的部件凹槽或支座，例如，具有与衬垫6啮合以形成密封连接的功能开口55的管状部分，该支座的壁限定衬垫6的第一止动表面7。连接件的操作和结构与之前描述的内容相比并未发生变化。

图9显示了本发明的密封连接装置的实施方式，它与前面描述的密封连接装置大体上相同，不同之处在于它没有垫圈21。在这种情况下，直接对控制元件8施加轴向致动推力。更具体地，对控制元件8的上端8a施加推力，如图9所示，上端8a设置在中空体1的中央开口2中，位置相对于中空体1的壁稍有凹陷。归功于这种凹陷设置，控制元件8的绝大部分在即使当连接件处于操作情况下时都位于中空体的整体纵向尺寸内，由此免受外部冲击。

在上面详细描述的实施方式中，旋转元件9是单独的部件，其通过例如螺丝固定至杆3的上端，但是它也可以是细长元件的一部分，例如，杆3的端部或头部。

此外，设置在中空体1中的静止元件11可以作为单独部件被省略，静止参考表面11d以及槽11a，11b可以根据不同实施方式在中空体1的开口2中限定。

与上面描述的槽11a，11b具有不同深度的实施方式不同，槽可以具有相同的深度，某些槽包括横向扩展的静止参考表面11d并相对于其它槽交替设置。在杆3的限定的角位置上，横向扩展的静止参考表面11d抵靠在旋转元件9的可动参考表面9a上，阻止后者的径向元件9c在槽中滑动，由此限定杆3相对于中空体1的轴向前进位置。例如，参考图6B所示的方案，假若具有限定静止参考表面11d的元件，引导部分11e可以具有与槽11a，11b的深度相同的深度。

在本发明的优选实施方式中，中空体1分为上主体和下主体以促进装配和维护操作。但是，中空体1也可以由单个部件构成。

图中所示的本发明的密封连接装置在要检查的部件的大体上圆柱形的内壁(前面所显示和描述的实施方式中的功能开口55)上形成密封。杆3设置有密封元件6的端部插入到部件开口，例如，图2所示的功能开口中(通过图中未示出的机械抵靠件，或者在使用机器人的情况下使用已知类型的受控定位系统来控制杆3的插入深度)，一旦激活致动机构，密封元件6与部件的内壁啮合，由此形成密封连接。

但是，也可以构造根据本发明的装置，该装置在要检查的部件的外壁上形成密封。在这种情况下，与图中所示杆3具有相应功能的细长元件具有比例上更大的直径尺寸，并具有合适尺寸的中央通孔，该中央通孔能够允许插入要检查的部件的部分，该部分通常是管状的。密封元件与要检查的部件的该部分在大体上圆柱形的外壁上啮合。当连接件移动至操作情况时，同样是环形的密封元件扩张(就像前面所显示和描述的实施例那样)不仅如前面所指出的那样改变外直径尺寸，还对称地减小中央开口的直径(在这种情况下，这种减小是重要的功能特征)。由此，限定该中央开口的表面与部件的外表面啮合并形成密封。

Claims (25)

1.一种密封连接装置，该密封连接装置适于连接至要检查的部件并对所述部件的大体上圆柱形的表面进行密封，所述密封连接装置包括：

中空体(1)，所述中空体(1)具有限定纵轴的开口(2)；

细长元件(3)，所述细长元件(3)至少部分设置在所述开口(2)中并适于相对于所述中空体(1)进行轴向运动，所述细长元件(3)限定轴向通孔(4)，该轴向通孔(4)是管道的一部分，流体通过所述管道进入所述要检查的部件；

密封元件(6)，所述密封元件(6)适于与所述要检查的部件的大体上圆柱形的表面配合，并设置在两个止动表面(7，19)之间，所述两个止动表面(7，19)能够分别通过所述细长元件(3)和所述中空体(1)而相对彼此进行轴向运动；

推力元件(12)，所述推力元件(12)适于在所述中空体(1)和所述细长元件(3)之间施加轴向抵抗推力；

与所述中空体(1)构成整体的一个或多个静止参考表面(11d)和与所述细长元件(3)构成整体的一个或多个可动参考表面(9a)，所述一个或多个静止参考表面(11d)和所述一个或多个可动参考表面(9a)适于在所述轴向抵抗推力的作用下互相配合，以限定所述细长元件(3)相对于所述中空体(1)的至少一个轴向参考位置；

致动机构(5)，能够从所述中空体(1)的外部对所述致动机构(5)进行操作，以在所述细长元件(3)和所述中空体(1)之间传递轴向致动推力，所述轴向致动推力与所述轴向抵抗推力的方向相反，其特征在于：

所述细长元件(3)适于相对于所述中空体(1)围绕所述纵轴进行旋转运动，并相对于所述中空体(1)位于不同的角位置，

所述一个或多个静止参考表面(11d)和所述一个或多个可动参考表面(9a)围绕所述纵轴设置在限定的径向位置中，并适于在所述细长元件(3)的相对于所述中空体(1)的所述角位置中的至少一个上互相配合，

所述致动机构(5)和所述细长元件(3)分别包括适于互相配合的第一抵靠表面(8d)和第二抵靠表面(9b)，所述第一抵靠表面(8d)和/或第二抵靠表面(9b)的形状设置为使得所述轴向致动推力在所述细长元件(3)和所述中空体(1)之间施加动量，该动量适于引起所述细长元件(3)在进行所述轴向运动之外还进行所述旋转运动，并改变所述细长元件(3)相对于所述中空体(1)的角位置。

2.如权利要求1所述的密封连接装置，其中所述两个止动表面(7，19)分别与所述中空体(1)和所述细长元件(3)大体上构成整体。

3.如权利要求1所述的密封连接装置，其中所述一个或多个静止参考表面(11d)和所述一个或多个可动参考表面(9a)互相配合，以在所述轴向抵抗推力的作用下限定所述细长元件(3)相对于所述中空体(1)的轴向前进方向，所述细长元件(3)适于相对于所述中空体(1)位于至少一个轴向缩回位置，在所述轴向缩回位置，所述两个止动表面(7，19)在所述轴向抵抗推力的作用下互相抵对，所述密封元件在所述两个止动表面(7，19)之间压缩并径向扩展以与所述要检查的部件的大体上圆柱形的表面配合。

4.如权利要求3所述的密封连接装置，其中所述一个或多个静止参考表面(11d)和/或所述一个或多个可动参考表面(9a)围绕所述纵轴大体上对称地设置，所述细长元件(3)以如下方式改变其相对于所述中空体(1)的角位置：从所述轴向前进位置到所述轴向缩回位置的或者从所述轴向缩回位置到所述轴向前进位置的转变对应于每次施加轴向致动推力之后释放所述轴向致动推力。

5.如权利要求3所述的密封连接装置，其中所述一个或多个静止参考表面(11d)包括至少一个横向于所述纵轴的横向部分，所述细长元件(3)的轴向前进位置由所述细长元件(3)的一个或多个可动参考表面(9a)和所述一个或多个静止参考表面(11d)的所述横向部分的相互配合限定。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述一个或多个静止参考表面(11d)在所述中空体(1)的所述开口(2)处限定。

7.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其包括纵向引导表面，所述纵向引导表面与所述中空体(1)构成整体并限定纵向槽(11a，11b)。

8.如权利要求7所述的密封连接装置，其中所述一个或多个静止参考表面(11d)在所述纵向槽(11b)中的至少一个纵向槽处限定，所述至少一个纵向槽(11b)的至少一部分具有减小的深度。

9.如权利要求7所述的密封连接装置，其包括至少一个与所述细长元件(3)构成整体的径向元件(9c)，所述径向元件(9c)限定所述一个或多个可动参考表面(9a)和所述第二抵靠表面(9b)中的一个。

10.如权利要求9所述的密封连接装置，其中所述纵向槽(11a，11b)适于与所述至少一个径向元件(9c)配合，以对所述细长元件(3)相对于所述中空体(1)的轴向运动进行引导。

11.如权利要求10所述的密封连接装置，其中所述纵向槽(11a，11b)中的至少一个包括具有倾斜先导表面(11c)的开口端，所述倾斜先导表面(11c)适于使所述至少一个径向元件(9c)容易进入所述开口端。

12.如权利要求10所述的密封连接装置，其中所述纵向槽(11a，11b)的数量是所述至少一个径向元件(9c)的数量的两倍。

13.如权利要求7所述的密封连接装置，其中所述致动机构(5)包括至少部分设置在所述中空体(1)中的可轴向移动的控制元件(8)，所述控制元件(8)限定所述第一抵靠表面(8d)并适于将轴向致动推力传递给所述细长元件(3)。

14.如权利要求13所述的密封连接装置，其中所述第一抵靠表面(8d)具有弯曲的或倾斜的轮廓。

15.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述第二抵靠表面(9b)相对于所述纵轴具有倾斜部分。

16.如权利要求13所述的密封连接装置，其中所述控制元件(8)包括径向突出部分(8c)，所述径向突出部分(8c)适于与所述纵向槽(11a，11b)啮合以对所述控制元件(8)的轴向位移进行引导。

17.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述中空体(1)包括与外界连通的入口孔(14)，所述入口孔(14)和所述轴向通孔(4)是管道的一部分，压力气体通过所述管道。

18.如权利要求17所述的密封连接装置，其中所述入口孔(14)将外界与所述开口(2)相连，所述轴向通孔(4)与所述开口(2)连通。

19.如权利要求18所述的密封连接装置，其中所述细长元件(3)在所述轴向通孔(4)的一端上限定径向开口(15)。

20.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述密封元件(6)的形状为环形并围绕所述细长元件(3)设置。

21.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述密封元件(6)由弹性材料制成。

22.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其包括形状大体上为环形的静止元件(11)，所述静止元件(11)设置在与所述中空体(1)构成整体的所述开口(2)中并限定所述一个或多个静止参考表面(11d)。

23.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其包括与所述细长元件(3)构成整体的旋转元件(9)，所述旋转元件(9)限定所述一个或多个可动参考表面(9a)和所述第二抵靠表面(9b)。

24.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述中空体(1)的开口(2)具有可变直径截面并限定容纳所述推力元件(12)的轴向腔体(10)，所述推力元件(12)在所述轴向腔体(10)的横向壁和与所述细长元件(3)构成整体的凸缘(13)之间作用。

25.如权利要求1至5中任意一项所述的密封连接装置，其中所述推力元件(12)是压缩弹簧。