CN112122638B - 用于液压膨胀卡紧装置的密封活塞和膨胀卡紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于液压膨胀卡紧装置的密封活塞和膨胀卡紧装置。密封活塞(8)被设计成用于液压膨胀卡紧装置(2)。密封活塞包含在轴向方向(A)上延伸的销(16)和邻接销(16)且同样在轴向方向上延伸的密封件(18)。密封件包含邻接销且具有轴半径(Rs)的密封轴(20)。密封件进一步包含邻接密封轴的密封头(22),其中密封头包含周向密封唇部(14),周向密封唇部具有大于轴半径的密封半径(Rd)。密封唇部在径向方向(R)上形成接触表面(24),用于抵靠并密封在膨胀卡紧装置(2)中的孔(10)的内壁(25)上,并且在轴向方向上测量,具有大于密封半径(Rd)与轴半径(Rs)之间的差异的密封长度(Ld)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于液压膨胀卡紧装置的密封活塞和此类膨胀卡紧装置。
背景技术
液压膨胀卡紧装置借助于液压压力固持工具或工件。膨胀卡紧装置的一个实例是膨胀卡盘。为了夹紧或松开工具或工件,膨胀卡紧装置包含膨胀套筒,所述膨胀套筒具有壁和压力室,在所述压力室中容纳有流体。可经由膨胀卡紧装置中的孔进入压力室。密封活塞插入到此孔中,压力借助于所述密封活塞施加于流体上且因此施加于壁上。可通过将密封活塞移动到孔中,例如通过将其拧入或拧出来调整压力以及因此调整工具或工件在膨胀套筒内或在膨胀套筒上的卡紧。相应地,施加更多或更少压力。
EP 1 737 594 B1和DE 10 2017 002 144 A1包括液压膨胀卡盘和相关联的密封活塞的实例。
密封活塞在膨胀卡紧装置的孔内的紧密性对于其最佳操作是至关重要。应尽可能避免流体从压力室泄漏。但是,由于密封活塞必须是可移动的,因此密封难以实现;尤其是由于密封活塞在卡紧和松开工具或工件时的重复移动导致密封活塞随时间推移而磨损,因此密封效果减小。
发明内容
本发明目标
考虑到这一点,本发明的一个目标是提供一种用于液压膨胀卡紧装置的改进的密封活塞。密封活塞应尽可能长时间地确保最大的密封性。还提供具有此类密封活塞的相应膨胀卡紧装置。
实现目标
根据本发明,所述目标通过具有根据权利要求1所述的特征的密封活塞以及通过具有根据权利要求13所述的特征的膨胀卡紧装置来实现。所述目标还通过具有根据权利要求12所述的特征的密封活塞来实现。有利的配置、进一步的发展和变体是从属权利要求的主题。与密封活塞相关的解释类似地适用于膨胀卡紧装置,且反之亦然。
本质上,根据本发明的密封活塞的特征尤其在于其包含密封唇部,所述密封唇部是整体钝化的,并且当在轴向方向上观察时较长。这个概念将在下面更详细地描述。
密封活塞被设计用于液压膨胀卡紧装置。膨胀卡紧装置包含孔,当按预期使用时,密封活塞被插入到孔中。密封活塞将膨胀卡紧装置的压力室密封与环境隔离。密封活塞可在孔中移动,因次,取决于方向,膨胀卡紧装置可被夹持和释放。流体安置在压力室中,所述压力室继而按压在壁上,例如膨胀套筒,工具或工件可被夹持在所述膨胀套筒中。例如,流体是油。通过将密封活塞移入或移出孔,压力对应地施加于流体和壁上,以及在其中或其上夹持的工具或工件上。
在本发明的情况下,在不失一般性的情况下,假定膨胀卡紧装置是包含具体圆柱形膨胀套筒的膨胀卡盘,所述膨胀套筒包围空腔,在所述空腔中可插入工具或工件,且所述工具或工件可通过致动密封活塞而被夹持在所述空腔中。
密封活塞包含在轴向方向上延伸的销。密封活塞进一步包含邻接销且同样在所述轴向方向上延伸的密封件。换句话说:销和密封件沿着共同纵向轴线延伸且相对于所述纵向轴线同心地且一个在另一个后面布置。纵向轴线在轴向方向上延伸。垂直于轴向方向是径向方向。密封件特别地在轴向方向上直接跟随销。销用于从外部致动密封活塞。另一方面,密封件面向膨胀卡紧装置的内部,并且特别地与压力室中的流体接触。出于此原因,销也被称为密封活塞的上部或外部,而密封件被称为密封活塞的下部或内部。
密封件包含邻接销且具有轴半径的密封轴。轴半径在径向方向上,即垂直于纵向轴线测量。轴半径优选地对应于销的销半径或孔的内半径,或这两者。密封件进一步包含邻接密封轴的密封头。密封头特别地直接邻接密封轴,即,在它们之间没有附加区段。密封轴主要用于引导孔中的密封件,且因此优选地被制造成相对于孔具有游隙。
密封头包含具体完全周向密封唇部,所述密封唇部具有大于轴半径的密封半径。密封半径也在径向方向上,即垂直于纵向轴线测量。密封唇部在径向方向上形成接触表面,用于抵靠且密封在膨胀卡紧装置中的孔的内壁上。换句话说:密封半径大于孔的内半径,即,其被制造成相对于孔尺寸较大,使得产生过盈配合且在插入状态下密封唇部以密封方式抵靠在孔的内壁上。密封唇部因此是密封头的部分,其在插入时与孔的内壁接触且具体地在径向方向上压缩,使得实现密封效果。因此,整个密封活塞的实际密封效果特别是仅通过密封头并且特别是主要或仅通过密封唇部实现。密封唇部的接触表面还基本上确定密封头的整体外部轮廓,由此外部轮廓应沿着纵向轴线以横截面观察且在径向方向上界定密封头。
在轴向方向上测量,密封唇部具有大于密封半径与轴半径之间的差异的密封长度。所述差异也称为突出端或密封厚度。密封长度优选地是密封半径与轴半径之间的差异的至少1.5倍,尤其优选是至少两倍。原则上,到顶部的密封长度仅受整个密封头的长度限制,且在合适的设计中,是密封半径与轴半径之间的差异的最多5倍。
整体的密封活塞优选地仅具有单个密封唇部。
由于特定的密封长度,密封唇部具有总体细长的,即长且也钝的形状,不同于上文提到的文献EP 1 737 594 B1和DE 10 2017 002 144 A1中相对尖锐的密封唇部。根据本发明经特定地塑形和定尺寸的密封唇部具有各种优点。首先,密封唇部本身是特别结实的,尤其是与尖头和因此平坦且薄的密封唇部形成对比,并且因此,当将其插入膨胀卡紧装置的孔中时,可以尤其得到很好的保护,防止意外损坏。否则,这种损坏会导致泄漏的膨胀卡紧装置,并且从一开始就导致泄漏,即,流体从压力室中意外泄漏。另外,实现特别大的接触表面,因此,总体密封效果得到改良。特别是当进入孔时,有很大的力作用于密封头和密封唇部上。密封唇部越坚固且越结实,可以越好地经受相应的压力累积。流体泄漏通过特殊密封唇部得到减少或完全防止。密封活塞此外尤其对重复的移动和负载具有抗性,且因此尤其缓慢地磨损。因此,即使在较长的时间段内,工具或工件也仍然特别可靠地夹持并牢固地保持在膨胀卡紧装置之中或之上。
销适当地由刚性材料组成,优选的是金属,具体地说,钢。所述销特别是相对于纵向轴线旋转对称。合宜地,销是圆柱体。销优选地一件式地,即整体地制造。销可以借助于附加的致动器方便地移动,所述致动器插入到孔中,特别是与密封活塞同心,并且沿着纵向轴线作用在销的表面上;即在背对密封件的销的侧面上。举例来说,致动器是螺钉,且膨胀卡紧装置的孔包含适用于导引螺钉的螺纹。
密封件优选地由弹性材料(具体地说,塑料)组成,使得密封件最佳地适合于孔,且由此密封压力室。在合适的设计中,密封件由热塑性聚氨酯(缩写为TPU)组成。合宜地,材料通常具有可能的最佳耐化学性,尤其对压力室中的流体,以及可能的最佳耐磨性、耐温性、关于制造的成形性、关于插入孔的弹性、使用寿命和密封效果,以及摩擦特性,尤其是相对于孔的内壁。所述销特别是相对于纵向轴线旋转对称。密封件优选地一件式地,即整体地制造。密封件优选地使用注塑工艺产生并且特别是旋转对称的。
在特别优选的设计中,密封唇部在轴向方向上为至少1mm长,即,具有至少1mm的密封长度。密封唇部宜不超过2mm长;特别优选地,密封唇部为至少1mm且不超过1.3mm长。这些长度产生具有有利密封效果的总体长且钝的密封唇部。
在具有6mm加上向上公差的内半径的孔的仅仅示例性但合适的设计中,销尺寸下降,例如具有5.9mm的直径,密封轴具有3mm的轴半径,且密封唇部具有3.3mm的密封半径,即,相对于孔大体上尺寸过大。总的来说,密封件大致只要其为宽的即可,例如6mm长,其中密封轴具有在2mm与3mm之间的轴长度并且密封头的长度相应地在3mm与4mm之间。密封唇部具有在1mm与1.3mm之间的密封长度。密封唇部优选地沿着密封头大致在中间形成。对于具有其它内半径的孔,尺寸相应地不同。尤其通过缩放针对6mm孔提及的值或将其比率传递给其它内半径可得到示例性并且同时有利的设计。
接触表面通常以特定的环形方式围绕纵向轴线延伸。密封唇部相应地特别配置为密封头的圆盘形纵截面,且相对于密封头的其余部分且尤其也相对于密封轴在径向方向上突出。密封唇部尤其位于垂直于纵向轴线的平面中。多种设计适合于密封唇部,且尤其适合于外部轮廓,外部轮廓由接触表面的走向确定,只要总体结果是相应的长且钝的形状。
在第一合适的设计中,密封唇部是圆柱形的,使得接触表面是笔直的并且在轴向方向上延伸,即平行于纵向轴线。密封唇部因此平行于孔的内壁。
在第二合适的设计中,密封唇部具体地为凸形,即,具体地为球形且弯曲向外。总的来说,密封唇部也具体地不含边缘。在沿着纵向轴线的截面视图中,密封唇部具有对应曲率半径,其在优选设计中为至少1mm。在无限大的曲率半径的边缘情况下,结果特别是上文提到的笔直设计。
原则上,这样的设计是可能的并且适合的:其中密封唇部单独形成整个密封头,使得密封件仅由密封轴和附接到其的密封唇部组成。另一方面,在一个变体中,密封头宜包含一种或多种其它纵向区段,如下文将更详细地解释。
在合适的设计中,密封头包含连接所述密封轴与所述密封唇部的连接区段,其中所述密封头的半径沿着所述连接区段从所述轴半径连续变宽到所述密封半径。连接区段因此是加宽区段,所述加宽区段被配置成使得密封件的半径从密封轴并且沿着纵向轴线连续变宽到密封唇部。在从连接区段到密封唇部的过渡处可能产生优选为倒圆的边缘;特别是在笔直的密封唇部的情况下。在特别优选的设计中,连接区段是截头圆锥形,使得半径在轴向方向上不断变宽。总的来说,加宽区段以有利的方式稳定密封唇部,并且可以这么说,在密封唇部进入孔时支撑密封唇部,使得防止密封唇部向上折叠;即在密封轴的方向上。由于连接区段,存在从密封轴到密封唇部的连续过渡,其结果是,密封唇部的作用更像是密封头的加厚,且特别是不像其上附接的台阶。在轴向方向上测量,连接区段的长度优选地对应于密封唇部的密封长度的至少75%且至多150%。
另外或替代地,在合适的设计中,密封头包含端部区段,所述端部区段邻接密封唇部的与密封轴相对的侧面上的密封唇部。在额外连接区段的情况下,密封唇部接着在轴向方向上由所述连接区段和所述端部区段半框住且夹在其间。密封头的半径沿着端部区段从密封半径连续地减小到端部半径。端部区段具体地说形成密封头的一端以及整个密封活塞的一端。在其端部上,端部区段包含形成到密封头的前表面的过渡部的周向边缘。周向边缘优选地是倒圆的,并且在合适的设计中,因此具有在0.5mm与1mm之间的曲率半径。端部区段优选地是截头圆锥形且定向成使得半径在轴向方向上且朝向前表面不断逐渐变窄。端部半径优选地为轴半径的至少90%且至多100%。在轴向方向上测量,端部区段的长度优选地对应于密封唇部的密封长度的至少75%且至多150%。端部区段的长度特别是大约对应于连接区段的长度。
与端部区段的前述设计相比,可以想到并且同样适合于将端部区段设计成使得其不朝向前表面逐渐变窄,而是相反地取向成使得半径从密封唇部朝向前表面恒定或变宽。可以保留上文提到的尺寸。然后,在密封唇部的下方形成使端部区段相对于密封唇部向内缩回的步骤,从而半径突然地且不连续地减小,例如,减小到轴半径。基于此,半径要么保持恒定,要么朝着底部,即朝着前表面并远离密封唇,变宽到端部半径,但不超过密封半径。在这种具有相反逐渐变窄的端部区段的设计中,特别大的面积面向压力室,这尤其关于作用于密封头的压力是有利的。
特别优选的是其中连接区段与端部区段组合的设计,其中所述半径分别朝向密封唇部变宽;即,分别远离密封唇部逐渐变窄。合宜地,连接区段和端部区段均是截头圆锥形且包括为至少110°、优选地至少145°且小于180°的内角。密封唇部因此被配置为加厚的且密封件的总体外观为蘑菇形的。
沿着纵向轴线以横截面观察,密封头优选地具有完全凸形外部轮廓。各种纵向区段(即,连接区段、密封唇部和端部区段)之间的过渡也尤其是连续的且优选地是倒圆的,使得不存在台阶,而是密封头的整体平滑外部轮廓。从密封头到密封轴的过渡同样合宜地适用。尤其在凸形密封唇部的情况下,连接区段和端部区段均合适地合并到密封唇部中而没有扭结、边缘或台阶。沿着纵向轴线以横截面观察,整个密封头因此具有整体凸形外部轮廓。
在合适的设计中,密封头,具体地说特别是端部区段,包含前表面,在所述前表面中引入凹陷部(也称为凹口)。凹陷部被配置成使得密封头响应于从前部施加压力而在径向方向上膨胀。因此,凹陷部以这样的方式向密封头上分配压力,即,可以这么说,力从内到外且朝向外部作用在所述密封头上。
凹陷部适合地为球形,更具体地呈球形区段的形状,例如半球形。然而,其它形状也是可能的并且适合的。凹陷部宜具有介于0.5mm与2mm之间的深度。在合适的设计中,凹陷部与端部区段长度一样深。凹陷部通常适合于密封头的不同形状,且具体地说适合于端部区段,包括朝向前表面逐渐变窄或变宽的密封头或是笔直的密封头。
在密封活塞的销与密封件之间存在界面,由于从一种材料过渡到另一种材料,界面特别受力。根据设计,随着时间的推移,可能会导致损坏,尤其是密封损坏的杂质在此沉积。
在一种便利设计中,密封活塞以两个部分构造,因为销和密封件仅彼此松散地连接。举例来说,与插入式联接相比,这使得销以特别有利的方式搁置在密封件上,这减少杂质渗透,使得密封活塞整体具有更长的使用寿命。
在另一便利设计中,销和密封头均包含邻接表面,销和密封头经由所述邻接表面彼此邻接。邻接表面因此形成上述界面。相应的邻接表面优选地是连续且平坦的。
因此,销和密封件彼此平放,并且没有插入式联接或类似联接,从而这也有利地减少了杂质的渗透。
关于1.)长密封唇部、2.)端部区段变窄的方向以及3.)前表面中的凹陷部的上述三个概念大体彼此独立,并且可以根据需要彼此组合,使得尽管没有明确提及,但是有利的其它实施例是可能的。
具体来说,也独立于在轴向方向上测量的特征,密封唇部具有大于密封半径与轴半径之间的差异的密封长度,在前表面中具有凹陷部的上述概念被认为具有独创性,因为单独的所述前部凹陷部也已经实现了改良的密封效果。换句话说:所述目标还通过密封活塞实现,所述密封活塞包含引入凹陷部的前表面,所述凹陷部被设计成使得密封头响应于从前部施加压力而在径向方向上膨胀。申请人保留针对这种密封活塞提出分案申请的权利。
所述目标尤其通过如所描述的用于产生密封活塞的方法来实现,其中所述密封头优选地借助于注塑工艺产生,即作为注塑部件产生。由上述解释类似地得出有利的设计、进一步的发展和变体。
附图说明
以下使用附图更详细地解释本发明的设计实例。图式在每种情况下示意性地示出:
图1具有密封活塞的膨胀卡紧装置,
图2密封活塞,
图3图2的密封活塞的密封头,
图4图3的密封头的变体,
图5图3的密封头的另一变体,
图6图3的密封头的另一变体。
具体实施方式
图1是液压膨胀卡紧装置2的高度示意性的截面图,液压膨胀卡紧装置在这种情况下在不失一般性的情况下是膨胀卡盘。膨胀卡紧装置2包含圆柱形膨胀套筒4,所述膨胀套筒包围空腔6,在所述空腔中可插入未更清楚地描绘的工具或工件,且所述工具或工件可通过致动密封活塞8而被夹持在所述空腔中。图2中以侧视图示出了密封活塞8的设计实例。膨胀卡紧装置2包含孔10,密封活塞8插入到所述孔中。密封活塞8将膨胀卡紧装置2的压力室12密封与环境隔绝。密封活塞8可在孔10中移动,因此,取决于方向,膨胀卡紧装置2可被夹持和释放。按压在膨胀套筒4的壁上的流体安置于压力室12中。通过将密封活塞8移动到孔10中或从孔10中移出,压力对应地施加于流体和膨胀套筒4上,以及在其中或其上夹持的工具或工件上。
图2以侧视图更详细地示出图1的密封活塞8。图2中所示的实施例的特征在于,在这种情况下,密封活塞8包含密封唇部14,所述密封唇部14总体上是钝的,并且当在轴向方向A上观察时较长。密封活塞8包含在轴向方向A上延伸的销16和与销16直接邻接且同样在轴向方向A上延伸的密封件18。总体上,销16和密封件18沿着共同纵向轴线L延伸,且相对于所述纵向轴线同心地且一个在另一个后面布置。纵向轴线L在轴向方向A上延伸。垂直于轴向方向A是径向方向R。销16用以从外部致动密封活塞8。另一方面,密封件18面向膨胀卡紧装置2的内部,并且与压力室12中的流体接触。
图1和2中的密封活塞8以两个部分构造,因为销16和密封件18仅彼此松散地连接。举例来说,与同样适合的插入式联接相比,这使得销16以减少杂质渗透的方式搁置在密封件18上。销16和密封件18此外分别包含邻接表面A1、A2,销16和密封件18经由所述邻接表面彼此邻接。邻接表面A1、A2因此形成界面,并且在这种情况下是连续且平坦的。不需要插入式联接等。
图3详细地且以沿着纵向轴线L观察的截面图示出图1和2的密封件18。密封件18的另外优选的设计实例分别在图4、5、6中示出;同样呈沿着密封件18的纵向轴线L的截面图形式。在下文中更详细地解释所示的密封头18的各种设计。
密封件18包含密封轴20,密封轴20邻接销16并且具有在径向方向R上测量的轴半径Rs。在这种情况下,轴半径Rs对应于孔10的内半径Ri。密封件18进一步包含直接邻接密封轴18的密封头22。密封轴20主要用于引导孔10中的密封件18。
密封头22包含完全周向密封唇部14,其具有大于轴半径Rd的密封半径Rd。密封唇部14在径向方向R上形成接触表面24,用于抵靠且密封在孔10的内壁25上。为此目的,密封半径Rd大于孔10的内半径Ri,即,其被制造成相对于孔尺寸较大,使得产生过盈配合且在插入状态下密封唇部14以密封方式抵靠在孔10的内壁25上。密封唇部14因此是密封头22的部分,其在插入时与孔10的内壁25接触且在径向方向上压缩,使得实现密封效果。在所展示的所有设计变体中,整个密封活塞8仅包含单个密封唇部14。密封唇部14的接触表面24还基本上确定密封头22的整体外部轮廓K。
在所展示的所有设计实例中,密封件18相对于纵向轴线L旋转对称。图1和2中展示的销16也相对于纵向轴线L旋转对称。
如在图3到5中可见,这些设计实例中的密封唇部14具有在轴向方向A上测量的密封长度Ld,所述密封长度Ld大于密封半径Rd与轴半径Rs之间的差异。由于特定的密封长度Ld,所述密封唇部14与例如图6中所示的相对尖的密封唇部14不同,具有总体上细长的,即长的且也是钝的形状。密封唇部14因此特别结实并且产生特别大的接触表面24。
参考图3和4,下面提供用于确定密封件18的尺寸的具体数值实例。密封唇部14为至少1mm且至多1.3mm长;在图3和4中,其特别是1.3mm。这些长度产生总体长且钝的密封唇部14。对于具有6mm加上向上公差的内半径Ri的孔10,在图3和4中未更详细地示出的销16的尺寸下降;例如,具有5.9mm的直径。密封轴20具有3mm的轴半径Rs并且密封唇部14具有3.3mm的密封半径Rd。整体的密封件14大致只要其为宽的即可,这里总体上6mm长,由此密封轴20具有在2mm与3mm之间的轴长度Ls,这里是2.6mm,并且密封头22的长度相应地在3mm与4mm之间,这里是3.4mm。密封唇部14沿着密封头22大致在中间形成。对于具有其它内半径Ri的孔10,尺寸相应地不同。可相应地通过缩放作为实例给定的值或通过将其比率传递给其它内半径Ri来获得另外的设计变体。
用于确定示例性合适实施例的标度M提供于图3到6中,然而,所述标度并不将本发明的范围限制为所示的尺寸和比率。相反,已经通过至少在上文和下文提供的极限值内改变尺寸和其彼此关系而基于图3到6的纯示意性内容得出其它合适的实施例。如果没有明确指定限制,则通过将1/2至2的因数应用于明确指定的值来获得合适的限制。
接触表面24通常以环形方式围绕纵向轴线L延伸。密封唇部14相应地被配置为密封头22的圆盘形纵截面,并且相对于密封头22和密封轴20的其余部分在径向方向R上突出。密封唇部14位于垂直于纵向轴线L的平面中。多种设计适合于密封唇部14,并且总体上适合于外部轮廓K,外部轮廓很大程度上由接触表面24的走向确定,只要总体结果是相应的长且钝的形状,如图3、4、5所示。
在图3的设计实例中,密封唇部14是圆柱形的,使得接触表面24是笔直的并且在轴向方向A上延伸,即平行于纵向轴线L并且因此平行于孔10的内壁25。在图4的设计实例中,另一方面,密封唇部14为凸形,即,球形且弯曲向外。总的来说,图4中的密封唇部14也不具有边缘。在沿着图4中展示的纵向轴线L的截面视图中,密封唇部14具有对应曲率半径K1,在这种情况下为至少1mm。
在所展示的变体中,密封头14包含多种其它纵向区段。然而,原则上,未描绘的设计也是可能的并且适合的,其中密封唇部14单独形成整个密封头22,使得密封件18仅由密封轴20和附接到其的密封唇部14组成。
在所示的所有设计实例中,密封头22包含连接密封轴20与密封唇部14的连接区段26,其中密封头22的半径沿着连接区段26从密封轴20的轴半径Rs在密封唇部14的方向上连续地变宽到密封半径Rd。在当前情况下,相应的连接区段26是截头圆锥形,但其它形状是可能的,并且通常也是适合的。在轴向方向A上测量,连接区段26具有长度Lv,所述长度在这种情况下对应于密封长度Ld的至少75%且至多150%。
在此处所示的所有设计实例中,密封头22另外包含端部区段28,所述端部区段28邻接密封唇部14的与密封轴20相对的侧面上的密封唇部24。此处的端部区段28始终是截头圆锥形,并且形成整体密封头22的一端以及密封活塞8的一端。密封头22的半径沿端部区段28从密封半径Rd连续地减小到端部半径Re。在图3和4中,端部区段28被定向成使得半径不断地在轴向方向A上并且朝向前表面32逐渐变窄。连接区段26和端部区段28包括为至少110°且小于180°的内角W,使得密封唇部14整体配置为加厚的,且密封件18的总体外观为蘑菇形。在其端部上,图3和4中的端部区段28进一步包含周向边缘30,所述周向边缘形成到密封头22的前表面32的过渡部,并且在此状况下为倒圆的,其中曲率半径K2在0.5mm与1mm之间。因此,端部半径Re相应地减小。在轴向方向A上测量,端部区段28具有长度Le,所述长度在这种情况下对应于密封唇部14的密封长度Ld的至少75%且至多150%,并且大致对应于连接区段26的长度Lv。
与图3和4中所示的变体相比,图5和6中的端部区段28不朝向前表面32逐渐变窄,而是相反地取向成使得半径从密封唇部14朝向前表面32变宽。可以保留上述尺寸。端部半径Re则相应地大于密封唇部14正下方的半径,密封唇部14在那里产生相应的台阶,如在图5和6中可见,在那里,端部区段28相对于密封唇部14向内缩回。
沿着纵向轴线L以横截面观察,图3和4中的密封头22具有完全凸形外部轮廓K。各种纵向区段(即,连接区段26、密封唇部14和端部区段28)之间的过渡是连续且另外还是倒圆的,使得总体上不存在台阶,而是密封头22的整体平滑外部轮廓K。尤其在图4中,连接区段26和端部区段28均合并到密封唇部14中而没有扭结、边缘或台阶。
在图5和6的设计实例中,密封头22,特别是端部区段28,包含在前表面32中引入的凹陷部34。凹陷部34被配置成使得密封头22响应于从前部施加压力而在径向方向R上膨胀。因此,凹陷部34以这样的方式向密封头22上分配压力,即,可以这么说,力从内到外且朝向外部作用在所述密封头上。在这种情况下,凹陷部34被配置成球形区段的形状。然而,其它形状也是可能的,并且通常也适合。凹陷部34具有在0.5mm与2mm之间的深度T,且此处大致与端部区段28的长度Le相对应。
结合图4和6关于1.)长密封唇部14、2.)端部区段28变窄的方向以及3.)前表面32中的凹陷部34描述的三个概念大体彼此独立,并且可以根据需要彼此组合,使得未明确示出的其它实施例是可能的。具体地说,如图6中所示,具有凹陷部34的概念甚至可与尖形密封唇部14组合,而不管密封长度Ld。
Claims (9)
1.一种密封活塞(8),用于液压膨胀卡紧装置(2),包括:
在轴向方向(A)上延伸的销(16);和
邻接所述销(16)且在所述轴向方向(A)上延伸的密封件(18),
其中所述密封件(18)包含邻接所述销(16)且具有轴半径(Rs)的密封轴(20),
其中所述密封件(18)还包含邻接所述密封轴(20)的密封头(22),
其中所述密封头(22)包含周向密封唇部(14),所述周向密封唇部具有大于所述轴半径(Rs)的密封半径(Rd),
其中所述密封唇部(14)在径向方向(R)上形成接触表面(24),用于抵靠并密封在所述液压膨胀卡紧装置(2)中的孔(10)的内壁(25)上,
其中,在轴向方向(A)上测量,所述密封唇部(14)具有大于所述密封半径(Rd)与所述轴半径(Rs)之间的差异的密封长度(Ld),
其中,所述密封头(22)包括在所述密封唇部(14)的与所述密封轴(20)相对的一侧上邻接所述密封唇部(14)的端部区段(28);
其中,所述端部区段(28)包括周向边缘(30),所述周向边缘(30)形成到所述密封头(22)的一端处的前表面的过渡部;
其中,所述密封头(22)的半径沿着所述端部区段(28)从所述密封半径(Rd)连续地减小到端部半径(Re);
其中,所述密封头(22)包含连接所述密封轴(20)与所述密封唇部(14)的连接区段(26),
其中,所述连接区段(26)和所述端部区段(28)均是截头圆锥形且包括为至少110°且小于180°的内角(W)。
2.根据权利要求1所述的密封活塞(8),
其中,在轴向方向(A)上测量,所述密封唇部(14)为至少1 mm长。
3.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述密封唇部(14)是圆柱形的,使得所述接触表面(24)是笔直的并且在轴向方向(A)上延伸。
4.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述密封唇部(14)是凸形的。
5.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述密封头(22)的半径沿着所述连接区段(26)从所述轴半径(Rs)连续变宽到所述密封半径(Rd)。
6.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述密封头(22)具有完全凸形外部轮廓(K)。
7.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述活塞以两个部分构造,所述销(16)和所述密封件(18)仅彼此松散地连接。
8.根据权利要求1或2所述的密封活塞(8),
其中所述销(16)和所述密封件(18)包含邻接表面(A1、A2),所述销(16)和所述密封件(18)经由所述邻接表面彼此邻接,其中每个邻接表面(A1、A2)是连续且平坦的。
9.一种液压膨胀卡紧装置(2),其具有根据权利要求1至8中任一项所述的密封活塞(8)。
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