CN104373693B - 用于流体管路的壁贯通元件及壁贯通机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于流体管路的壁贯通元件，其包括壳体，壳体具有在轴向方向上延伸的贯通区域以及至少一个接合几何体和止动件。贯通区域构造有承载区和至少一个连接几何体，贯通区域在承载区的背向止动件的一侧上包括至少一个成型件和至少一个径向弹性凸起，成型件的背向止动件的后壁径向凸出越过承载区，凸起在周向上与成型件错开并且在轴向方向中朝向止动件延伸并越过后壁。

Description

用于流体管路的壁贯通元件及壁贯通机构

相关申请的交叉参考

本申请要求享有于2013年8月13日提交的德国专利申请102013215955.2的优先权，其公开全文明确地以引用的方式结合到本文中。

技术领域

本发明的实施方案涉及用于流体管路的壁贯通元件，所述壁贯通元件具有壳体，该壳体包括在轴向方向中延伸的贯通区域以及接合几何体和止动件。该贯通区域具有承载区。

此外，本发明的实施方案涉及具有上述类型的壁贯通元件和具有贯通开口的壁的壁贯通机构。

背景技术

在许多情况下，需要能够穿过壁而供给液体。一个例子是可从中提取液体的罐或容器。为此目的，使用了在罐或容器的壁中的贯通的开口。将带有贯通区域的壁贯通元件贯穿通过该贯通开口。在已知情况下，贯通区域具有作为外螺纹的接合几何体。将螺母拧到这种外螺纹上并且拧紧直到止动件顶靠于壁的另一侧为止。在螺母和止动件之间的由壁包围的贯通区域也被称之为“承载区”这是由于贯通区域通常与这里的壁相接触。

对于安装，这种类型的壁贯通元件需要从壁的两侧接入。在壁的一侧上的接入需要能够将壁贯通元件插入穿过贯通开口。在壁的另一侧上的接入需要能够将螺母拧到外螺纹上。该安装需要相对大量的时间。

发明内容

本发明的实施方案旨在一种易于安装的壁贯通机构。

因此，大体如上述讨论的类型的壁贯通元件包括接合几何体，所述壁贯通元件在承载区的背向止动件的一侧上具有至少一个带有朝向止动件的后壁的成型件和至少一个径向弹性的凸起，其中所述成型件径向凸出越过承载区，所述凸起在周向方向中与成型件错开并且在轴向方向中越过后壁而朝向止动件凸出。

通过这种壁贯通元件，使得壁贯通元件的制造显著简化。特别是，可仅通过如下方法在壁中设置孔来使用所述壁贯通元件，所述方法为：使孔的内轮廓与在止动件或多个止动件区域中的接合几何体的外轮廓相配合。在这种情况下，可通过贯通区域而将壁贯通元件插入穿过壁中的贯通开口。成型件或多个成型件可穿过壁中的贯通开口的周向相应区域。贯通区域插入穿过壁中的贯通开口足够远使得承载区位于壁的内部。由于成型件位于承载区的背向止动件的一侧上，因此现在可将壁贯通元件在贯通开口中转动，从而使成型件到达壁的特定区域中，在所述特定区域中不会发生壁贯通元件从贯通开口移出(即，与插入方向相反)。这是由于后壁抵住壁而得以阻止。如果壁贯通元件充分转动，则弹性的凸起会到达成型件之前所进入的凹部区域。这里，弹性的凸起可弹性地径向向外凸出并进入凹部中。这是可能的，这是由于凸起越过成型件的后壁而朝向止动件凸出，并由此凸出到承载区中。一旦弹性的凸起已经接合到贯通开口的内轮廓中的凹部中，则壁贯通元件将不能再转动。由于不再转动，因此壁贯通元件也不呈现如下位置，在所述位置中成型件与贯通开口的内轮廓中的凹部再次相对以可将壁贯通元件拉出。因此，可从壁的一侧安装壁贯通元件，即简单地通过贯通操作，随后转动运动来安装。实施这种安装可比将螺母拧到外螺纹上的时间短许多。

优选地，在周向方向中提供有多个成型件，在至少两个成型件之间设置有弹性的凸起。如果提供多个成型件，则可避免壁贯通元件在壁中倾斜。这里，如果设置至少两个，优选为三个或四个例如在周向方向上均匀分布的成型件，则是有利的。因此，贯通开口的内轮廓也具有相同数量的凹部。

优选地，承载区具有圆形横截面。如果贯通开口的内轮廓至少部分地实施为类似圆形，则是特别有利的。在这种情况中，贯通开口内的承载区可在转动运动期间滑动。承载区可支撑贯通开口内的壁贯通元件。

优选地，凸出在其背向止动件的一侧上具有倒角。当将壁贯通元件插入到壁中的贯通开口中时，倒角能够使弹性的凸起径向向内挤压足够远以使其完全容纳在贯通开口中。通过倒角，用于将壁贯通元件插入到壁的贯通开口的力变换为径向作用于弹性的凸起上的力。

优选地，在未加载状态中，凸起径向延伸为至少与成型件同样远。由此，可以极为可靠地实现凸起可径向向外延伸地非常远，并因此其形成对壁贯通元件在壁中转动的相对大的阻力。壁的内轮廓中的凹部通常仅比成型件的径向延伸量稍大。因此，可确保如果凸起可弹性地径向向外凸出，则凸起几乎在径向方向上能将凹部填满。

优选地，壳体具有内部件和外部件，其中内部件包括流体通道和用于流体通道的连接几何体，外部件包括接合几何体。在这种情况下，壁贯通元件的设计是相对灵活的。在许多情况下，例如需要具有可用于流体通道的不同的连接几何体。因此可使用不同的内部件。然而，可将具有接合几何体的外部件保持为与不同的内部件相同，从而用于工具的费用可保持为低。

优选地，内部件和外部件通过锁定连接而彼此连接。这便于安装。内部件必须易于插入外部件中，从而使锁定连接的部件相互接合。通过这种方式，工具或连接元件不是必须的。

优选地，内部件和外部件彼此不可转动地连接。在许多情况下，如果流体通道的连接几何体为特定的对准，则是可取的。这种对准可通过内部件在外部件内的对准来确定。由于安装之后壁贯通元件不可转动地连接在壁上(如上所述)，因此流体通道的连接几何体的所期望的对准可通过内部件和外部件之间的不可转动连接来保护。

优选地，止动件设置在内部件上。这简化了结构。由此也可相对简单地制造用于制造内部件和外部件的工具，这降低了成本。

本发明的实施方案涉及一种壁贯通机构，其具有如上所述的壁贯通元件和具有贯通开口的壁，所述贯通开口带有与成型件相匹配的内轮廓。

如上所述，可相对容易地制造这种类型的壁贯通机构。这可仅通过贯通开口来实现，所述贯通开口在其内轮廓中具有至少一个用于壁贯通元件上的每个成型件的凹部。可通过壁贯通元件的贯穿区域将壁贯通元件插入到贯通开口中。然后，成型件或多个成型件穿过凹部或多个凹部，即直到其远离壁的侧部不与壁接触为止。如果壁贯通元件在贯通开口转动，则弹性的凸起会到达凹部区域，并且随后可弹性地径向向外凸出以阻止进一步转动。通过这种方式，能自动地阻止成型件或多个成型件再次与的凹部或多个凹部相重叠。

优选地，内轮廓至少部分地为圆形，从而使圆形具有与承载区的直径相匹配的直径。在这种情况下，承载区可以在贯通开口中转动，从而使壁贯通元件的位置几乎固定。几乎不可能发生垂直于贯通区域的位移。仅可能发生壁贯通元件相对于壁的转动。当然，圆形在设有成型件可穿过的凹部处是中断的。

优选地，密封件设置在止动件和壁之间。这种密封件具有将在壁贯通元件的区域内的壁的密封的作用。密封件由弹性材料制成。因此，密封件也能施加一定的弹性作用并挤压止动件远离壁，从而拉动成型件的后壁顶靠壁的背向止动件的一侧。壁贯通元件因此在贯通方向中几乎没有间隙地保持在壁中。

本发明实施方案只在一种用于流体管路的壁贯通元件，所述壁贯通元件包括壳体，所述壳体具有在轴向方向中延伸的贯通区域以及至少一个连接几何体和止动件。贯通区域构造有承载区和至少一个连接几何体，贯通区域在承载区的背向止动件的一侧上包括至少一个成型件和至少一个径向弹性的凸起，所述成型件具有朝向止动件的后壁，并且径向地凸出越过承载区，所述凸起在周向上与成型件错开，并且在轴向方向中朝向止动件延伸并越过后壁。

根据一个实施方案，该至少一个成型件可包括多个在周向方向中间隔开的成型件，并且该至少一个弹性的凸起可设置在至少两个成型件之间。

根据本发明的其他实施方案，承载区可具有圆形的横截面。

仍根据另外的实施方案，该至少一个凸起可在背向止动件的一侧上具有倒角。

在其他实施方案中，至少一个凸起在未加载状态中可径向地延伸为至少与成型件同样远。

根据其他实施方案，壳体可具有围绕流体通道开口的插入开口。插入开口可具有扭转接触表面。

仍根据另外的实施方案，壳体可包括内部件和外部件。内部件可包括流体通道和用于流体通道的连接几何体，外部件可包括至少一个连接几何体。内部件和外部件可通过锁定连接而彼此连接。内部件和外部件可为不可旋转地彼此连接。止动件可位于内部件上。

本发明的实施方案旨在一种壁贯通机构，其包括上述壁贯通元件和具有贯通开口的壁，所述贯通开口带有与至少一个成型件相匹配的内轮廓。

在一个实施方案中，内轮廓可至少部分地为圆形。该圆形可具有与承载区的直径相匹配的直径。

根据本发明的其他实施方案，在止动件和壁之间可设置密封件。

根据另外的实施方案，内轮廓可至少部分地包括至少一个构造为与成型件的设置和形状相应的凹部。至少一个成型件可构造为能穿过壁，而至少一个凸起的至少一部分可与内轮廓相接触。此外，当内轮廓与承载区轴向对准时，壁贯通元件可转动，直到至少一个凸起弹性地插入至少一个凹部中为止。

本发明的实施方案旨在一种将壁贯通元件插入穿过壁中的开口的方法。所述方法包括将从壁贯通元件的外轮廓径向延伸的成型件与从壁中的开口的内轮廓延伸的凹部对准，引导所有的成型件穿过凹部以使得内轮廓与壁贯通元件的承载表面轴向对准，以及相对于内轮廓转动承载表面，直到设置在至少两个成型件之间的至少一个凸起弹性地接合到至少一个凹部中。

根据一个实施方案，壁贯通元件可包括密封件和止动件，并且所述方法还可包括随着将内轮廓与承载表面轴向对准，通过使止动件顶靠壁的内表面来挤压密封件。

根据本发明的再一其他实施方案，随着引导成型件穿过凹部，至少一个凸起可被内轮廓径向向内挤压。

通过查阅本说明书和附图，可以发现本发明的其他典型实施例和优点。

附图说明

通过本发明的典型实施例的非限定性例子，在随后的详细描述中将基于多幅附图来对本发明进行进一步的描述，在附图的全部视图中相似的附图标记表示相似的部分，其中：

图1示出了壁贯通机构的前视图；和

图2示出了图1所示的II-II横截面。

具体实施方式

这里所介绍的细节是示例性的，并仅用来对本发明的实施例进行例证性讨论，它们的存在是为了提供被认为是对本发明的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。关于这一点，这里并没有试图对本发明的结构细节作超出于基本理解本发明所需的程度的介绍，本领域的技术人员通过说明书及其附图可以清楚地理解如何在实践中实施本发明的几种形式。

壁贯通机构1具有壁贯通元件2和壁3。壁3例如是流体可从其中向外输出的容器或罐的壁。

壁3具有用于容纳壁贯通元件2的贯通开口4。贯通开口4具有基本呈圆形的内轮廓，但是，有四个凹部5从内轮廓径向地向外延伸。作为这四个凹部5的替代，也可以提供不同数目的凹部5，例如3个、4个、6个、7个或8个凹部5。凹部5均匀地分布在贯通开口4的周向方向中。它们具有基本上呈矩形的形状，但也可以具有梯形形状。

壁贯通元件2具有由内部件6和外部件7形成的壳体。壳体具有止动件8，在本示例性的实施方案中，所述止动件设置在内部件6上并且与内部件6实施或形成为一个整体。而且，壳体在外部件7上具有带有连接几何体的贯通区域9，这将在下文中进行更详细的说明。为了安装壁贯通元件2，通过贯穿区域9将壳体贯穿式通过贯通开口4。

在止动件8和壁3之间设置有密封件10，在本实施例中，密封件10形成为由弹性材料制成的密封圈。

当安装壁贯通元件2时，外部件7具有设置在贯通开口4内侧的承载区11。承载区11具有基本呈圆形的外轮廓。这种外轮廓的直径与贯通开口4的内直径相配合。小间隙是允许的。

壳体具有在外部件7上沿周向方向分布的多个成型件12，该成型件12可实制造或形成为例如大体矩形的凸起。也可以为其他的形式，而不背离本发明精神及范围。

每个成型件12在其朝向止动件8的一侧上具有后壁13。后壁13在某种程度上成为承载区11的边界。换言之，成型件12设置在承载区11的背向止动件8的一侧上。在本实施例中，提供了四个成型件12。成型件12的数目与凹部5的数目相等。

成型件12可在其背向止动件8的一侧上具有倒角14。

将在周向方向中分布的四个凸起15设置在成型件12之间。每个凸起15布置在与外部件7相连的腹板16的末端。腹板16形成弹簧形式，以使凸起15弹性地承载在径向方向中。

正如可在图2中具体看出的那样，凸起15在轴向方向中越过后壁13而朝向止动件8凸出。凸起15在背向止动件8的一侧上也具有倒角17。

内部件6和外部件7通过锁定连接而彼此连接。为此目的，外部件7在其内部具有多个在周向方向中均匀分布的锁定指18。每个锁定指18具有倒角19。当内部件6插入到外部件7中(就图2而言，内部件6相对于外部件7的这种运动是由右至左而发生)时，锁定指18在周向凸起20的后侧接合在内部件6上。为每个锁定指18提供了容纳腔21，其中容纳腔21具有周向方向中的限位壁。因此，接合的锁定指18不但防止了在内部件6和外部件7之间的在插入方向(下文也称之为“轴向方向”)中的运动，而且也防止了在内部件6和外部件7之间的转动运动。

内部件6具有流体通道22。而且，内部件6具有用于流体通道的每个端部的连接几何体23、24。所示的连接几何体23、24仅是示意性的，并且容易理解地是，也可使用其他的连接几何体，而不背离本发明精神和范围。

壁贯通元件2的安装相对较简单。这可以从壁3的一侧发生。也就是，就图2而言，在本示例性的实施方案中的右侧。

在安装到壁3中之前，壁贯通元件2已经具有密封件10。当将内部件6与外部件7组装并彼此接合时，可安装密封件10。

壁贯通元件2通过其贯穿区域9来贯穿通过贯通开口4。将成型件12定向，以便穿过在贯通开口4的周向轮廓中的凹部5。当然，这可通过将壁贯通元件2与凹部5相应地对齐来实现。

尽管成型件12可毫无困难地穿过凹部5，但对于凸起15却没有相应通道。因此，凸起15被径向向内挤压(对于该目的，倒角17是有用的)，并且充分地径向向内弹性变形以便于其也可在凹部5之外进入贯通开口4。

壁贯通元件2插入到壁3的插入动作持续到密封件10顶靠壁3并且在一定程度上被止动件8挤压为止。密封件10被充分挤压，使得成型件12通过后壁13而免于接触壁3或者通过在背向止动件8的表面上的很小的张力而顶靠壁3。在这种状态下，壁贯通元件2能够相对于壁3转动。在此转动中，承载区11由贯通开口4承载，使得只发生转动运动而没有平行于壁3的位移。

壁贯通元件2的转动运动持续到弹性的凸起15可接合到贯通开口4的凹部5中为止。由于凸起15弹性地径向向外凸出，因此这种接合毫无疑问是可能的而且装配人员也能够听到。

一旦凸起15接合到凹部5中，则安装完成。密封件10可释放并拉动成型件12的后壁13而顶靠壁3。由此，密封件10维持一定程度的挤压，使得其可充分发挥其密封功能。

弹性的凸起15与凹部5的接合是可能的，这是由于凸起15朝向止动件8凸出越过成型件12的后壁13。即使成型件12已经完全穿过壁3，弹性的凸起15仍然可位于壁3中。通过止动件8与密封件10的相互作用可阻止凸起15朝向贯穿开口4之外的运动。

正如可在图1看出的那样，成型件12和凸起15在径向方向中向外凸出大致相等的距离。

壳体在内部件6与外部件7之间具有插入开口25，耦接元件可插入该插入开口25中以在流体管路(未示出)与流体通道22之间产生连接。在本示例性的实施方案中，插入开口25具有实施或形成为例如压扁的圆形的扭转接触表面26。当然，也可以为其他的扭转接触表面，例如多边形。如果使用相应匹配的耦接元件，那么该耦接元件保持为相对于壁贯通元件2不可旋转，从而不仅可相对精确地限定壁贯通元件2相对于壁3的转动位置，而且还能相对准确地限定与壁贯通元件2相连的管路的角位置。

具有内部件6和外部件7的壳体的实施方案具有与制造相关的优点。用于制造壳体的工具(优选为注模工具)可保持为相对简单。然而，也可以将壳体一体实施或形成，或者能够将内部件6和外部件7以不同方式相互连接，例如通过粘接或焊接。

应注意的是，前面所述的例子仅以解释为目的，而不能认为是限制了本发明。虽然已经根据示例性实施例对本发明进行了描述，然而应当理解，这里使用的是描述性和说明性的语言，而不是限制性的语言。在当前所述的和修改的所附权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的范围中，可以对本发明进行改变。尽管这里已经根据特定的方式、材料和实施例对本发明进行了描述，但本发明并不仅限于这里公开的细节；相反，本发明可扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有等同功能的结构、方法和应用。

Claims (20)

1.一种用于流体管路的壁贯通元件，包括：

壳体，其具有在轴向方向上延伸的贯通区域，以及至少一个接合几何体和一个止动件，

其中，所述贯通区域构造有承载区和连接几何体，所述贯通区域在承载区的背向止动件的一侧上包括至少一个成型件和至少一个径向弹性的凸起，所述成型件具有朝向止动件的后壁，并且径向地凸出越过承载区，所述凸起在周向上与成型件错开，并且在轴向方向中朝向止动件延伸并越过后壁。

2.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，所述成型件为多个在周向方向中间隔开的成型件，并且该至少一个径向弹性的凸起设置在两个成型件之间。

3.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，所述承载区具有圆形的横截面。

4.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，所述至少一个径向弹性的凸起在背向所述止动件的一侧上具有倒角。

5.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，至少一个径向弹性的凸起在未加载状态中径向地延伸为至少与所述成型件同样远。

6.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，所述壳体具有围绕流体通道开口的插入开口。

7.根据权利要求6所述的壁贯通元件，其中，所述插入开口具有扭转接触表面。

8.根据权利要求1所述的壁贯通元件，其中，所述壳体包括内部件和外部件，其中所述内部件包括流体通道和用于所述流体通道的连接几何体，并且所述外部件包括至少一个接合几何体。

9.根据权利要求8所述的壁贯通元件，其中，所述内部件和所述外部件通过锁定连接而彼此连接。

10.根据权利要求8所述的壁贯通元件，其中，所述内部件和所述外部件不能旋转地彼此连接。

11.根据权利要求8所述的壁贯通元件，其中，所述止动件位于所述内部件上。

12.一种壁贯通机构，包括：

根据权利要求1所述的壁贯通元件；和

具有贯通开口的壁，所述贯通开口带有与至少一个成型件相匹配的内轮廓。

13.根据权利要求12所述的壁贯通机构，其中，所述内轮廓至少部分地为圆形，其中所述圆形具有与所述承载区的直径相匹配的直径。

14.根据权利要求12所述的壁贯通机构，其中，在所述止动件和所述壁之间设置有密封件。

15.根据权利要求12所述的壁贯通机构，其中，所述内轮廓包括至少一个构造为与所述成型件的设置和形状相应的凹部。

16.根据权利要求15所述的壁贯通机构，其中，所述至少一个成型件构造为能穿过所述壁，而至少一个凸起的至少一部分能与所述内轮廓接触。

17.根据权利要求16所述的壁贯通机构，其中，当所述内轮廓与所述承载区轴向对准时，所述壁贯通元件能转动，直到至少一个凸起弹性地插入至少一个凹部中为止。

18.一种将壁贯通元件插入穿过壁中的开口的方法，包括：

将从所述壁贯通元件的外轮廓径向延伸的成型件与从所述壁中的开口的内轮廓径向延伸的凹部对准；

引导所有的成型件穿过所述凹部，使得所述内轮廓与所述壁贯通元件的承载表面轴向对准；以及

相对于所述内轮廓来转动所述承载表面，直到设置在至少两个成型件之间的至少一个凸起弹性地接合到至少一个凹部中。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述壁贯通元件包括密封件和止动件，并且所述方法还包括：随着将所述内轮廓与所述承载表面轴向对准，通过使所述止动件顶靠壁的内表面来挤压所述密封件。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，随着引导所述成型件穿过所述凹部，至少一个凸起被所述内轮廓径向向内挤压。